munmap_chunk()：C++ 程序中的无效指针

Question

我得到一个错误“munmap_chunk(): invalid pointer”，我不知道为什么。当我使用MultipliedByMatrix 方法时出现问题。它无法正确删除在此方法中创建的矩阵。

#include "matrix.h"

Matrix::Matrix(int matr_size) {
    size = matr_size;
    Matr = new int *[size];
    for(int i = 0; i < size; i++)
        Matr[i] = new int[size];

    for(int i = 0 ; i < size; i++)
        for(int j = 0; j < size; j++)
            Matr[i][j] = rand() % 100;
    std::cout << "New matrix is created" << std::endl;
}

Matrix::~Matrix() {
    for(int i = 0; i < size; i++)
        delete[] Matr[i];
    delete[] Matr;
    Matr = NULL;
    std::cout << "Matrix is deleted" << std::endl;
}

Matrix Matrix::MultipliedByMatrix(Matrix OtherMatr) {
    Matrix new_matr = Matrix(this->GetSize());
    int new_value;

    for(int i = 0 ; i < size; i++)
        for(int j = 0; j < size; j++) {
            new_value = 0;
            new_value += Matr[j][i] * OtherMatr.GetValue(i, j);
            new_matr.SetValue(i, j, new_value);
        }
    return new_matr;
}

int Matrix::GetSize() {
    return size;
}

int Matrix::GetValue(int i, int j) {
    return Matr[i][j];
}

void Matrix::SetValue(int i, int j, int value) {
    Matr[i][j] = value;
}

Answer 1

这不是对问题的分析性答案，而是关于解决（或更好地规避）问题的建议。

如果可以，请避免自行处理内存。 （而且很有可能你实际上可以避免它。）

您可以阅读我对“1D or 2D array, what's faster?”问题的回答，详细了解为什么可能不希望使用您正在使用的内存布局。 此外，您将找到一个（尚未测试的）示例，说明如何在 std::vector 之上实现一个简单的矩阵容器。

如果需要，您可以查看该方案并尝试实施您自己的方案。与您的实现相比，该设计有几个优点：

• 它是模板化的，因此可用于int 以及许多其他类型。
• 与标准容器概念的一致性很容易实现。
• 不需要析构函数/复制构造函数/移动构造函数或赋值运算符：std::vector 正在处理资源并为您完成“脏活”。

如果您仍想使用 RAW-Pointer 方法（出于学术目的或其他目的）：

1. 阅读What is meant by Resource Acquisition is Initialization (RAII)? 并尝试理解答案。

2. 正确阅读 What is The Rule of Three? 并确保您已实现（最好遵守 RAII 概念）这些功能：

   • 复制构造函数，
   • 析构函数，
   • 赋值运算符，如果需要
   • 移动构造函数和
   • 移动赋值运算符。
3. 仍然阅读我对“1D or 2D array, what's faster?”问题的回答，了解您希望如何组织分配，以便在出现std::bad_alloc 时确保异常安全。

示例：您的构造函数采用“更好一点”的方式：

Matrix::Matrix(std::size_t const matr_size) // you have a size here, no sign required
{
  Matr = new int*[matr_size];
  std::size_t allocs(0U);
  try
  { // try block doing further allocations
    for (std::size_t i = 0; i < matr_size; ++i)
    {
      Matr[i] = new int[matr_size]; // allocate
      ++allocs; // advance counter if no exception occured
      for(std::size_t j = 0; j < matr_size; j++)
      {
        Matr[i][j] = rand() % 100;
      }
    }
  }
  catch (std::bad_alloc & be)
  { // if an exception occurs we need to free out memory
    for (size_t i = 0; i < allocs; ++i) delete[] Matr[i]; // free all alloced rows
    delete[] Matr; // free Matr
    throw; // rethrow bad_alloc
  }
}

Answer 2

Matrix 类是您自己编写的吗？如果是这样，我敢打赌，问题是您没有复制或移动构造函数。如果是这样，编译器将为您生成一个。这将复制 size 和 Matr 的值，但不会创建指向数组的副本。当你写：

    return new_matr;

这会创建一个新矩阵（使用复制构造函数——它只是复制指针），然后调用new_matr 的析构函数（删除指向的内存）。然后调用函数处理垃圾内存，当它试图最终删除结果时，所有的地狱都会崩溃

您还需要编写一个移动赋值运算符。

或者将 Matr 设为 std::vector<int>（长度为“大小”的平方），然后写：

int Matrix::GetValue(int i, int j) {
    return Matr[i*size+j];
}

（对于其他功能也是如此）。 std::vector 有一个正确的复制和移动构造函数，以及正确的赋值行为——所以一切都会正常工作。 （它也会快很多 - 你保存了整个指针间接。）