在类和构造函数中使用向量时出现分段错误

Question

我正在做一个编程项目的列表，而这个项目是做一个 15 拼图（幻灯片拼图）。当我遇到一个小障碍时，我正在做这个项目。

我的代码编译得很好，但是当我运行它时，我在第 12 行遇到了分段错误：pos[0] = x;

#include <iostream>
#include <vector>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
using namespace std;
class Tile{
private:
    vector<int> pos;
    int value;
public:
    Tile(int x, int y, int value_){
        pos[0] = x;
        pos[1] = y;
        value = value_;
    }
    ~Tile(){}
    int getPos(int a){return pos[a];}
    void setPos(int a, int b){pos[a] = b;}
};
int main(){
    Tile tile1(1, 2, 10);
    Tile* t1;
    t1 = &tile1;

    // returns position "x"
    cout << t1->getPos(0);
    return 0;
}

我的意思是，我可以直接完成整个项目，而不必使用向量/数组来处理位置，但我仍然想知道，为了我自己将来的理解，为什么这不起作用。

根据我运行的调试，程序在初始化 pos[] 向量的值时遇到问题。

另一个问题：可能相关，我尝试在实例化向量时设置它的大小。

vector<int> pos(2);

然后我得到调试错误：

error: expected identifier before numeric constant

不确定这里发生了什么。我尝试了很多不同的方法，但我似乎无法弄清楚为什么我的向量在类中不起作用。

我确信有一百种方法可以让我把这件小事做得更好，我很想知道你会如何解决它，但我也需要知道哪里出了问题，特别是在我写过也试过了。

谢谢。

Answer 1

我尝试在实例化向量时设置它的大小。

vector<int> pos(2);

然后我得到调试错误：

error: expected identifier before numeric constant

这是编译错误，不是调试错误。

你不能这样初始化成员。但是，您可以（并且应该）使用父构造函数初始化它们：

Tile(int x, int y, int value_)
    : pos(2)
{
    pos[0] = x;
    pos[1] = y;
    value = value_;
}

目前，您只是将向量留空，然后访问（并写入！）不存在的元素。

无论如何，你真的不想要一个向量：这是很多动态分配。一个漂亮的数组怎么样？或者只是两个ints。

Answer 2

正如其他答案中提到的，您的向量是空的，您的代码正在尝试分配不存在的元素。

解决方案是总是使用初始化器而不是赋值。重写你的构造函数如下：

Tile(int x, int y, int value) :
    pos{x, y},
    value{value} {}

请注意，构造函数主体现在是空。所有初始化都发生在它应该发生的地方——在初始化列表中。

除此之外，您的类不需要显式定义的析构函数；默认析构函数工作正常。

这个类还有其他问题——例如，当用户执行tile.setPos(3, 4) 时会发生什么？良好 API 设计的经验法则是防止滥用 API。

我会这样写你的 Tile 类：

struct Tile {
    int x;
    int y;
    int value;

    Tile(int x, int y, int value) : x{x}, y{y}, value{value} {}
};

在您的案例中，getter 和 setter 并没有真正做任何有意义的工作。有一个论据可以将所有数据成员隐藏在访问器后面，以实现面向未来的访问控制。我不再相信这实际上有用，但以防万一，这里也有一个解决方案：

class Tile {
    int x_;
    int y_;
    int value_;

public:
    Tile(int x, int y, int value) : x_{x}, y_{y}, value_{value} {}

    int x() const { return x; }
    int& x() { return x; }

    int y() const { return y; }
    int& y() { return y; }

    int value() const { return value; }
};

这使得x 和y 可读可写（通过赋值：t.x() = 42;），而value 仅可读。其他 API 也是可能的，但需要进行不同的权衡。重要的是要保持一致。

Answer 3

您的构造函数没有设置大小，因此当您尝试访问/修改其内容时，您可能会遇到异常。

Tile(int x, int y, int value_) : pos(2) {
    pos[0] = x;
    pos[1] = y;
    value = value_;
}

您可以使用构造函数的初始化列表来调用vector的构造函数，如上面的代码。

Answer 4

给定代码中有几个问题，我已经解决并在代码中添加了注释。

setPos 和 getPos 中的问题可能会引发必须处理的分段错误。

添加了相同的检查。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
using namespace std;
class Tile{
private:
    vector<int> pos;
    int value;
public:

    Tile(int x, int y, int value_){
        pos.push_back(x); // this is equivalent to pos[0] = x, in this case 
        pos.push_back(y); // this is equivalent to pos[0] = y, in this case
        value = value_;
    }

    ~Tile(){}

    int getPos(int a){
        if(a >= pos.size()){
            return -1; // if a is greater than size then pos[a] will raise the segmentation fault
        }
        return pos[a];
    }
    void setPos(int a, int b){
        if(a >= pos.size()){
            pos.resize(a+1); // to avoid segmentation fault, we are increasing the size if the given index is higher
            // resize initialise the value with 0 as default value.
        }
        pos[a] = b;
    }
};
int main(){
    Tile tile1(1, 2, 10);
    Tile* t1;
    t1 = &tile1;

    // returns position "x"
    cout << t1->getPos(0);
    return 0;
}