尝试将单词插入 trie 时出现分段错误

Question

嗨 :) 谁能告诉我为什么下面的代码不起作用？程序在与'B' 对应的节点中的if(children[word[letter_no] - 'A'] == nullptr) 行崩溃。但是节点 是 创建的，当我尝试在构造函数中调用 children[1] 时，它可以工作。但是当它在insert() 函数中被调用时，它不会...

包括

#include <memory> //shared_ptr
#include <string>    
using namespace std;    
const int ALPHABET = 26;

class Node {
public:
    shared_ptr<Node> children[ALPHABET];
    
    Node() { for (int i = 0; i < ALPHABET; ++i) children[i] = nullptr;}
    void insert(const string &word, unsigned letter_no) {
        if (letter_no < word.length()) {
            if (children[word[letter_no] - 'A'] == nullptr) 
                children[word[letter_no] - 'A'] = make_shared<Node>();
            children[word[letter_no] - 'A']->insert(word, letter_no+1);
        }
    }
};

int main() {
    Node trie{};
    trie.insert("ABC", 0);
    return 0;
}

Answer 1

启用编译器警告！

• 由于未指定的评估顺序，您得到未定义的行为：

  children[word[letter_no] - 'A']->insert(word, ++letter_no);
  

  警告：未排序的修改和访问letter_no [-Wunsequenced]

• 这里还有一个潜在危险的比较：

  letter_no < word.length
  

  警告：有符号和无符号整数表达式之间的比较

on wandbox

---

此外，您不应在现代 C++ 代码中使用 new 和 delete。根据您需要的所有权语义，使用 std::unique_ptr 或 std::shared_ptr。

---

来自cmets：

Jecke：这都是真的，但没有一个是导致问题的原因。我简化了我的代码，以便在问题中更具可读性。在我的原始代码中，我尝试使用 shared_ptr，但结果是一样的。看，pastebin.com/MFZdrp22 没有更好的工作（仍然分段错误）

仔细看看这些行：

if (letter_no < word.length()) 
{
    if (children[word[letter_no] - 'A'] == nullptr)
    {
        children[word[letter_no] - 'A'] = make_shared<Node>();
    }

    ++letter_no;                                              // (0)
    children[word[letter_no] - 'A']->insert(word, letter_no); // (1)
}

• word 是"ABC"。

• word[letter_no] - 'A' 是0。

• 在 (0) 处，增加 letter_no。

• 在 (1) 处，word[letter_no] - 'A' 是 1。

• children[1] 是 nullptr。 轰隆隆！

同样，编译器是你的朋友。使用-fsanitize=undefined 编译会得到如下错误信息：

runtime error: member call on null pointer of type 'Node'
runtime error: member access within null pointer of type 'Node'

on wandbox

Answer 2

Vittorio 已经回答了关于风格的原因：

你只能有一种方法：

void insert(const string &word, size_t letter_no = 0);

那么你不需要覆盖，你可以使用std::unique_ptr，你的ctor中不需要循环，如果你消除了代码重复：

    if (letter_no < word.length()) {
        auto &child = children[word[letter_no] - 'A'];
        if ( !child ) 
            child = std::make_unique<Node>();
        child->insert(word, ++letter_no);
    }

这不仅会使您的代码更具可读性，而且会让您的问题消失

Answer 3

Vittorio Romeo's answer 是正确的。你应该经常清理你的警告。

但为了给你一个完整的解释：

考虑当您的第一个^st 递归时，letter_no 是0。 word 包含 'A'、'B'、'C' 和 '\0'。所以letter_no 索引'A'。

在验证letter_no 是word 的有效索引后：letter_no < word.length() 你递增 letter_no：children[word[letter_no] - 'A']->insert(word, ++letter_no);

letter_no 作为该行上的第 1^st 操作递增，因此它实际上具有值 1，索引 'B'。然后减去'A'，得到1 的索引，这是一个未分配的元素。

---

就解决方案而言，您并不关心维护letter_no 的价值，所以只需这样做：children[word[letter_no] - 'A']->insert(word, letter_no + 1);