离开循环时的矢量数据丢失

Posted 2023-02-21

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【中文标题】离开循环时的矢量数据丢失【英文标题】：Vector Data Loss When Leaving A Loop 【发布时间】：2016-09-12 14:18:14 【问题描述】：

我不认为自己是编程新手，但我在六个月的大部分时间里一直在努力理解向量。

我尝试在“生产”代码中使用向量，但它似乎从来没有达到我的预期。这个例子是我遇到的许多问题之一，正如标题中所述，Vectors 在离开 while 循环后似乎神秘地丢失了数据。这可能归结为我只是使用错误的向量，但我想我的过程至少有点合理。正如您将注意到的，这是一个对象向量，这也可能是该问题的关键。

在我制作的这个例子中，一个带有随机字符的 char 指针被添加到向量中，正好十次。每次都会擦除 char 指针的内容并添加新内容以确保数据的唯一性。离开循环并开始另一个循环以打印出向量的内容后，刚刚添加到向量中的数据不再存在。为什么？

此外，从我看到的示例来看，向量的初始化是非标准的，但似乎是让向量在不崩溃的情况下工作的唯一方法。

抱歉我的格式不好，代码块中的样式与我的代码格式不完全一样（括号间距有点搞砸了）提前谢谢！

#include <stdio.h>
#include <vector>
#include <stdlib.h>



int main( int argc, char * argv[ ] ) 

    std::vector<char *> avector( 0 );
    avector.reserve( 400 );
    int counter = 0;
    char * place;
    bool ok;

    Back:
    if( counter == 10 ) 
        counter = 0;
        while( counter != 10 )
            printf( "Element %d: %s\n", counter,  avector.at( counter ) );
            ++counter
        
        ok = false;
    
    while( counter != 10 ) 
        ok = true;
        place = (char *)malloc( 10 * sizeof( char ) );
        *place = (char)( ( rand( ) % 26 ) + 65 );
        printf("Pre-placement, element %d: %s\n", counter, place );
        avector.push_back( place );
        printf("Post-placement element %d: %s\n", counter, avector.at( counter ) );
        free( place );
        ++counter;

    
    if( ok == true ) 
        goto Back;
    


    exit( 0 );

【问题讨论】：

‘这是一个对象向量’ 呃，不。它是char* 的向量。向量不会“丢失”数据。你删除它。您使用“malloc”创建一个内存块，然后将其地址推送到向量中（注意。您不复制内存，只是将地址存储在那里），然后您删除内存与free。在我看来，你应该更多地开始学习指针而不是向量（或者在 c++ 中停止使用 malloc/free。这不是 C） goto Back; 好的。我不想刻薄。我相信你在编写这段代码时是出于好意。但是为了图灵的爱，为什么你会写goto声明？？？？您的代码/设计的用例（现实生活中的问题）是什么？您真的需要实施这种方法吗？ @Xirema 不应该是“为了 Dijkstra 的爱”吗？ 【参考方案1】：

place = (char *)malloc( 10 * sizeof( char ) ); 您正在使用 malloc 分配数据

avector.push_back( place ); 你把它推到向量上

free( place ); 然后，您将其删除。因此，指针仍在向量中，但内存地址不再属于您。

另外，您使用的是 C++，而不是 C，所以不要使用 printf、goto、malloc 和 free。并尽量不要使用 new 和 delete，而是使用智能指针 (C++11)

【讨论】：

我以为你推回去的时候内容被复制到了vector中。谢谢你澄清这一点。我也会研究智能指针。【参考方案2】：

您的代码中的主要错误是您添加了指向向量的指针，但随后使您存储在其中的指针无效。

place = (char *)malloc( 10 * sizeof( char ) );
avector.push_back( place );
free( place );   // <<--- BUG; you destroyed what's pointed to by place

错误在于place 和avector 中添加place 的位置（比如avector[avector.size() - 1]）都指向同一个内存位置，所以freeing place 是与在循环的给定迭代中 freeing avector[avector.size() - 1] 相同。

您基本上已经从自己的脚下拉了地毯。

我认为一个更简单的例子可以帮助你看得更清楚。这是您的代码的重构版本，使用适当的 C++ 而不是 C++ 和 C 的混合：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main( int argc, char * argv[ ] ) 
    vector<char *> my_char_pointers;

    cout << "Filling up vector ..." << endl;
    for(int i = 0; i < 5; ++i) 
        cout << "Adding address of " << char(65 + i) << " to vector ..." << endl;
        my_char_pointers.push_back(new char(65 + i));
    

    cout << "Printing vector ..." << endl;
    for(int i = 0; i < my_char_pointers.size(); ++i)
        cout << my_char_pointers.at(i) << endl;

    cout << "Deleting char pointer vector elements ..." << endl;
    for(int i = 0; i < my_char_pointers.size(); ++i)
        delete my_char_pointers[i];

    cout << "Printing vector of now-INVALID pointers ..." << endl;
    for(int i = 0; i < my_char_pointers.size(); ++i)
        cout << my_char_pointers.at(i) << endl;

    cout << "Removing the now invalid pointers from vector ..." << endl;
    my_char_pointers.clear();

    return 0;

在我的 Linux PC 上运行它，你会得到以下输出：

$ g++ -o test test.cpp
$ ./test 
Filling up vector ...
Adding address of A to vector ...
Adding address of B to vector ...
Adding address of C to vector ...
Adding address of D to vector ...
Adding address of E to vector ...
Printing vector ...
A
B
C
D
E
Deleting char pointer vector elements ...
Printing vector of now-INVALID pointers ...

 ��
`��
@��
���
Removing the now invalid pointers from vector ...

您的版本和我的版本之间需要注意的一些差异，包括错误修复和其他细节：

delete

vector

new

delete

malloc

<iostream>

cout

printf

不

goto

更容易理解/理解