对向量使用 Push Back 功能时的分段错误

Posted 2023-02-21

【中文标题】对向量使用 Push Back 功能时的分段错误

【英文标题】：Segmentation Fault When Using The Push Back Function for a Vector

【发布时间】：2019-11-10 08:20:20

【问题描述】：

因此，我尝试从头开始使用自定义哈希函数构建哈希表，但在测试插入函数时遇到了分段错误问题。如果我正确读取了 gdb 输出，则在我的 wn_to_bool 函数中尝试对布尔向量进行推回时会出现问题（取一个整数并将其转换为布尔向量）。我一直在尝试调试这个问题一段时间，但还没有找到解决方案。任何帮助将不胜感激，如有必要，我可以使用调试中引用的其余代码更新帖子。提前谢谢你。

没有新操作符的 GDB 输出

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x000055555555668b in std::vector<bool, std::allocator<bool> >::push_back (this=0x0, __x=false) at /usr/include/c++/9.2.0/bits/stl_bvector.h:955
955             if (this->_M_impl._M_finish._M_p != this->_M_impl._M_end_addr())
(gdb) bt
#0  0x000055555555668b in std::vector<bool, std::allocator<bool> >::push_back (this=0x0, __x=false) at /usr/include/c++/9.2.0/bits/stl_bvector.h:955
#1  0x0000555555556302 in HashTable<int, int>::wn_to_bool (this=0x7fffffffe3f0, wn=2) at Data_Structures/Hash_Table.cpp:186
#2  0x0000555555556230 in HashTable<int, int>::hashfct (this=0x7fffffffe3f0, key=2) at Data_Structures/Hash_Table.cpp:146
#3  0x0000555555556163 in HashTable<int, int>::insert (this=0x7fffffffe3f0, key=2, value=3) at Data_Structures/Hash_Table.cpp:53
#4  0x0000555555555b0f in main (argc=1, argv=0x7fffffffe4f8) at main.cpp:16

带有新运算符的 GDB 输出

Program received signal SIGABRT, Aborted.
0x00007ffff7ab8f25 in raise () from /usr/lib/libc.so.6
(gdb) bt
#0  0x00007ffff7ab8f25 in raise () from /usr/lib/libc.so.6
#1  0x00007ffff7aa2897 in abort () from /usr/lib/libc.so.6
#2  0x00007ffff7b03758 in __malloc_assert () from /usr/lib/libc.so.6
#3  0x00007ffff7b05f6f in sysmalloc () from /usr/lib/libc.so.6
#4  0x00007ffff7b06d32 in _int_malloc () from /usr/lib/libc.so.6
#5  0x00007ffff7b07e84 in malloc () from /usr/lib/libc.so.6
#6  0x00007ffff7e47cba in operator new (sz=40) at /build/gcc/src/gcc/libstdc++-v3/libsupc++/new_op.cc:50
#7  0x000055555555633d in HashTable<int, int>::wn_to_bool (this=0x7fffffffe3f0, wn=2) at Data_Structures/Hash_Table.cpp:181
#8  0x0000555555556230 in HashTable<int, int>::hashfct (this=0x7fffffffe3f0, key=2) at Data_Structures/Hash_Table.cpp:146
#9  0x0000555555556163 in HashTable<int, int>::insert (this=0x7fffffffe3f0, key=2, value=3) at Data_Structures/Hash_Table.cpp:53
#10 0x0000555555555b0f in main (argc=1, argv=0x7fffffffe4f8) at main.cpp:16

wn_to_bool 函数（请注意 v 最初是一个空向量，因此插入函数将不起作用）

template <typename K, typename V> std::vector<bool>* HashTable<K,V>::wn_to_bool(long wn)

    std::vector<bool>* v;

    while(wn != 0)
    
        if(wn % 2 == 0)
            v->push_back(false);
        else
            v->push_back(true);

        wn = wn / 2;
    

    return v; 

【问题讨论】：

v 未初始化，您有一个悬空指针 => 未定义的引用。为什么要使用指向向量的指针？还要小心，vector<bool> 比较奇怪。

"获取一个整数并将其转换为布尔向量" 这是相当可疑的实用程序。为什么需要布尔向量？

【参考方案1】：

请注意 v 最初是一个空向量

事实并非如此。它是一个未初始化的指针。看不到实际的向量。

不要使用原始指针。

抛开这种函数的实用性不谈，这里有一种写法。

template <typename K, typename V> 
std::vector<bool> // no pointer
HashTable<K,V>::wn_to_bool(long wn)

    std::vector<bool> v; //no pointer
    while(wn != 0)
    
        if(wn % 2 == 0)
            v.push_back(false);
        else
            v.push_back(true);
        wn = wn / 2;
    
    return v; 

因此插入功能将不起作用）

insert 非常适用于空向量，例如 vector<int> v; v.insert(v.begin(), 42)。

【讨论】：

对不起，插入在哪里？您在回溯中看到的插入方法适用于 HashTable 类，但不适用于 std::vector。本题与insert方法无关。

@SoheilArmin OP 错误地声称insert 不适用于空的向量。我正在处理这个声明。

很明显，空向量是begin()等于end()和push_back实际上意味着insert(end(),val)的向量。所以你是绝对正确的。

【参考方案2】：

当您执行std::vector<bool>* v 时，您将有一个指向std::vector<bool> 的未初始化指针。这意味着v 具有一些任意值，而没有分配给任何已分配的内存地址。 您需要创建一个new 向量并将其分配给v。

template <typename K, typename V> std::vector<bool>* HashTable<K,V>::wn_to_bool(long wn)

    auto v = new std::vector<bool>();

    for(;wn!=0;wm/=2)
        v->push_back(wn % 2 != 0);

    return v; 

您不需要if 语句，因为您直接使用布尔语句的结果。您只需要推回wn%2 != 0，这比使用if 更有效。您也可以使用for 循环来提高可读性，因为您将在一行代码中编写整个逻辑。

根据 cmets 的建议，在堆内存中创建对象实例（也就是使用 new）应该非常小心，因为当您不再需要分配的内存时，您必须小心删除它，否则它会导致内存泄漏。强烈建议改用smart pointers。

【讨论】：

对不起，之前没有更具体，但我确实使用你的方法和 std::vector *v = new std::vector 尝试了 new 运算符，但它们导致中止在上面的 gdb 输出中描述（使用 new 运算符）。

@patelvrajn 根据您公开的代码（恕我直言），答案是正确的。如果您尝试了其他效果不佳的方法-那是另一个问题。 请注意 v 最初是一个空向量，因此插入函数将不起作用 不，它不是一个空向量，它是一个未初始化的指针（如正确指出的那样）。插入一个最初为空的向量应该可以工作。

@Scheff 如果向量为空（在这种情况下不包含布尔值），则根据 STD 文档插入不起作用。插入操作需要一个迭代器，如果没有对象指向，迭代器就不能指向任何地方。

请不要建议毫无戒心的新手使用 new 和指针。这不是一个好主意。

这就是问题所在，当教孩子们将 Java 作为他们的第一语言时……一切都是“新的”:)