从C ++中的结构中包含的指针数组动态分配和访问内存

Question

抱歉，您的标题太长了，但是...还是要说具体... 我正在设计一种算法，用于解决滑块益智游戏。 为此，我需要将游戏板的所有可能版本存储在节点中。 每个游戏板状态都存储在一个节点中，该节点还包含指向其父级（即，其当前状态之前的状态）及其所有子级（从其当前状态可用的所有可能状态）的指针。 这是我构建的节点结构：

struct node
{
    //Attributes
    char gameBoardState[5][4];
    node* parent;
    int numChildren;
    node* childArray[10];

    //Constructor
    node(char pGameState[][4], node* pParent = NULL, int pNumChildren = 0, node* pChildArray[] = NULL)
    {
        //For each row i
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            //For each column j
            for (int j = 0; j < 4; j++)
            {
                //Set each block equal to this
                gameBoardState[i][j] = pGameState[i][j];
            }
        }
    }
};

我的问题在此处的这段代码中，其目的纯粹是为了测试我是否可以正确访问数据（例如，我设计了实际上可以移动但尚未实现的功能）：

//Sample board state
char sampleBoard[5][4];
char sampleBoard2[5][4];
//Sample character
char sample = 'a';
char sample2 = 'z';
//Initialize the sample board
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    for (int j = 0; j < 4; j++)
    {
        sampleBoard[i][j] = sample;
        sampleBoard2[i][j] = sample2;
        sample++;
        sample2--;
    }
}

//Test
cout << "\n\nERROR BEGINS\n\n";

//Create first node
node top = node(sampleBoard);
//Create a child node
top.childArray[top.numChildren] = new node(sampleBoard2, &top);

//Test
cout << "\n\nERROR ENDS\n\n";

无论出于何种原因，在ERROR注释之间的右行都会产生内存访问错误。 我看过各种有关指针，数组，结构及其组合的C ++教程。 我还尝试在“新节点”调用中省略“＆top”； 没有帮助。 我只是看不到我的代码如何在内存访问中生成此错误。 我在这里也浏览了十几个答案，尽管没有一个答案适合我的情况。 我感到自己缺少明显的东西。 有什么帮助，即使只是重定向到我以某种方式忽略的有效答案？ 提前致谢！

Answer 1

问题实际上很简单，您从未初始化numChildren 。

因此，尝试说top.childArray[top.numChildren] ...可能会导致numChildren评估为一些荒谬（可能为负）的数字。

这里更大的问题是您的代码设计不良。 它非常类似于C，因为您使用了许多原始指针和数组，其中大小信息分开。 同样，跟踪这些指针的生存期的责任在于您，而不是自动发生。

我建议您考虑使用std::vector和std::string重构代码，它们提供索引操作以及.size() ，您的代码将变得更加安全。

您还可以封装char gameBoardState[5][4]; 放入一个可以在构造时任意设置大小的class GameBoard （与以前一样使用vector ）。 这样做的另一个好处是，如果您决定使用不同的游戏板进行测试，则无需在各处更改代码。

Answer 2

在

top.childArray[top.numChildren] = new node(sampleBoard2, &top);

numChildren从未初始化。 这意味着它具有一些垃圾值。 很有可能它是[0，9]以外的值，因此您正在访问不属于UB的内存，它将/可能导致内存访问错误。