是什么导致在这段代码中抛出 `std::bad_alloc`？

Question

我正在尝试解决Leetcode Problem 22（这只是一个非常简单的递归应用程序），并且我试图记住结果以加快计算速度。但是，当我尝试存储指向向量的指针列表时，我遇到了std::bad_alloc 错误，而当我只是存储指针列表时，程序运行良好。我对 C++ 和指针和内存分配比较陌生，所以这可能是一个非常愚蠢的问题，但我已经看了一段时间的代码，但似乎无法弄清楚。

所以，这是代码：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

class Solution {
public:
    vector<string> generateParenthesis(int n) {
        if (n == 0) {
            return {};
        }
        return generateParenthesis_recursive(n);
    }

    vector<vector<string>*> memo;
    vector<string> generateParenthesis_recursive(unsigned int n) {
        if (n < memo.size()) {
            return *(memo[n]);
        }

        vector<string> result;
        if (n == 0) {
            result = {""};
        }
        else if (n == 1) {
            result = {"()"};
        } 
        else if (n > 1) {
            vector<string> left, right;
            for (unsigned int k = 0; k < n; k++) {
                left  = generateParenthesis_recursive(k);
                right = generateParenthesis_recursive(n - k - 1);
                for (auto left_parenths : left) {
                    for (auto right_parenths : right) {
                        result.push_back("(" + left_parenths + ")" + right_parenths);
                    }
                }
            }
        }

        while (memo.size() <= n) {
            memo.push_back(nullptr);
        }
        memo[n] = &result;
        return result;
    }
};

int main(int argc, char const *argv[]) {
    Solution s;

    vector<string> output = s.generateParenthesis(4);
    for (auto s : output) {
        cout << s << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

我不太确定在哪里或为什么，但这会引发 std::bad_alloc 错误。但是，将 memo 更改为 vector<vector<string>>（并更改代码的其他各个小部分以使其有意义），它可以正常工作。

具体是什么导致了这里的错误？没有无限循环，递归有一个明确定义的基本情况，我不认为我分配了太多内存。我看不出程序如何分配内存失败。

Answer 1

问题就在这里：

memo[n] = &result;

因为您引用的是局部变量。你可以把它改成这样：

memo[n] = new vector<string>(result);

但请记住，您需要手动释放这些指针。

Answer 2

正如Some programmer dude在cmets中所说，罪魁祸首就是这条线

memo[n] = &result;

因为您将一个对局部变量 (result) 的引用分配给了 memo，它在函数末尾超出了范围。

（编辑）： 下面的解决方法是错误的；不要使用它。

这可以通过将声明vector<string> result; 移出函数来解决，像这样：

vector<vector<string>*> memo;
vector<string> result;
vector<string> generateParenthesis_recursive(unsigned int n) {
//...

考虑使用智能指针 - 如果你真的需要指针，那就是。见：What is a smart pointer and when should I use one?