如何让这个 Linked List Stack 实现在 C++ 中运行？

Question

我正在尝试使用 C++ 中的链表来实现堆栈。当我运行我的代码时，没有任何东西输出到控制台，但它编译没有错误。问题似乎来自我指向顶部节点的指针。我最初在没有指针的情况下创建了顶部节点，但是当我尝试将其初始化为 NULL 时，这产生了它自己的问题。

代码：

#include <iostream>
using namespace std;
class Stack{

    class Node{
        int data;
        Node* prev;
        public:
            Node(int x){
                data=x;
            }
            void set_prev(Node nd){
                *prev=nd;
            }
            Node get_prev(){
                return *prev;
            }
            int get_data(){
                return data;
            }
    };

    Node* top = NULL;
    int count = 0;

    public:
        void push(int x){
            Node new_node(x);
            new_node.set_prev(*top);
            *top = new_node;
            count++;
            cout << "Pushing" << endl;
        }
        void pop(){
            if(!is_empty()){
                int data = (*top).get_data();
                *top = (*top).get_prev();
                count--;
                cout << "Popping" << endl;
            }else{
                cout << "Stack is empty." << endl;
            }
            
        }
        int peek(){
            return (*top).get_data();
        }

        int get_count(){
            return count;
        }

        bool is_empty(){
            return !count;
        }

};

int main(){
    Stack stk;
    stk.push(5);
    stk.push(13);
    cout << stk.peek() << endl;
}

Answer 1

显示的代码中存在多个与指针和对象在 C++ 中的工作方式有关的基本错误。这不仅仅是一个问题或错误，所有这些问题都必须在它正常工作之前得到解决。

Node* prev;

这是Node 类的指针成员。在使用指针引用的对象之前，必须将指针设置为指向有效对象。

显示的代码中似乎没有将prev 设置为指向任何有效的Node 对象。

void set_prev(Node nd){
            *prev=nd;
}

这会将一个对象分配给prev 指针所引用的对象。 prev 指针从未被初始化为指向任何地方的任何对象。因此它的值是未初始化的随机垃圾。分配给由随机的、未初始化的垃圾指针引用的对象是未定义的行为，并且几乎可以保证崩溃。

很明显，通过检查其余代码，这里的意图是将 指针 传递给另一个 Node 对象，而不是 @987654330 @对象本身；然后将prev指针设置为传入的指针值。

        Node new_node(x);
        new_node.set_prev(*top);

因此，在这里，应该使用指向new_node 的指针调用set_prev()，而不是将其（的副本）传递给set_prev()。然而，问题远未结束。 new_node 是在自动范围内声明的对象。此函数返回后，new_node 被销毁。任何指向它的现有指针现在都指向一个已破坏的、不再有效的对象，并且取消引用它会进一步导致未定义的行为，并且很可能会导致另一个崩溃。

很明显，根据上下文，这里的意图是使用new 关键字在动态范围内实例化一个新的Node 对象。因此，pop() 也应该是 delete 他们。

这种家庭作业传统上是在引入动态范围的概念后给出的，并使用new和delete在动态范围内创建对象。您应该查看您的课堂笔记或教科书资料，以获取有关此主题的更多信息，以及有关如何正确、正确地创建和销毁对象的更多详细信息；以及正确使用指针。