為什么刪除分配的數組會導致內存錯誤？

Question

我為教育目的實現了一個 ArrayList 類，但是在我的 expand() 方法中刪除數組時遇到了內存錯誤。

這是我的課程和所有重要的方法：

//create array with default size 2
template<class T>
ArrayList<T>::ArrayList(){
    realSize = 2;
    count = 0;
    data = new T[realSize];
}

//destructor
template<class T>
ArrayList<T>::~ArrayList() {
    delete []data;
}

//adds value to end of list
template<class T>
void ArrayList<T>::add(T val) {
    //if reached end of array, expand array
    if (count >= realSize)
        expand();
    data[count] = val;
    count++;
}

//inserts value at index
template<class T>
void ArrayList<T>::insert(T val, int index) {
    if (!isValid(index)) return;
    //if index is greater than current size, expand
    while (index >= realSize || count >= realSize) {
        expand();
    }
    //shift values before index
    for (int i = count; i >= index; i--) {
        T val = data[i];
        data[i + 1] = data[i];
    }
    data[index] = val;
    count++;
}

//return value at index
template<class T>
T ArrayList<T>::get(int index) {
    if (!isValid(index)) return 0;
    return data[index];
}

template<class T>
int ArrayList<T>::size() {
    return count;
}

template<class T>
void ArrayList<T>::expand() {
    //double array size
    realSize = realSize * 2;
    T* newData = new T[realSize];
    //replace data
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        newData[i] = data[i];
    }
    delete[]data; //<--ERROR OCCURS HERE
    data = newData;
}

這是一些會導致錯誤的代碼

    ArrayList<int>* list = new ArrayList<int>();

    list->add(1);
    list->add(5);
    list->insert(2, 1);
    list->insert(3, 2);
    list->insert(4, 3); //<---ERROR OCCURS HERE

錯誤是一個消息框，內容為

調試錯誤！

程序：...ommunity\\Common7\\IDE\\Extensions\\TestPlatorm\\testhost.x86.exe

檢測到堆損壞：在 0x05D69BC0 處的正常塊 (#296) 之后

CRT 檢測到應用程序在堆緩沖區結束后寫入內存。

為什么在調用expand方法的時候偶爾會報錯？ 據我所知，調用 expand() 時數組按預期順序排列（在我的示例中，它是{1, 2, 3, 5} ）。

Answer 1

問題出在insert方法中。 當您向上復制現有元素以為新元素騰出空間時，從元素count開始，將data[count]向上復制一個槽到data[count + 1] 。 但是，沒有元素存儲在data[count] ，在正確的情況下，對data[count + 1]訪問將超過為data分配的空間。

這些情況發生在第二次insert調用中。 count為 3， realsize為 4， index為 2，因此不會發生擴展。 然后，您的 for 循環將分配data[count + 1] = data[count] ，即data[4] = data[3] 。 由於 data 只有 4 個元素的空間，因此寫入data[4]破壞超過分配空間末尾的數據，這會在稍后的內存操作中檢測到​​（在這種情況下，當分配的空間通過調用delete釋放時） .

解決方案是在int i = count - 1處開始循環，或者在條件中將其遞減：

for (int i = count; --i >= index; )

無關， T val = data[i]; 聲明沒有任何用處，可以刪除。