由于递归，函数返回的静态数组被覆盖答案

【问题标题】：Static array returned by a function is being overwritten because of recursion由于递归，函数返回的静态数组被覆盖
【发布时间】：2020-11-18 13:07:36
【问题描述】：

我正在编写一个分段树算法，其中树的节点是数组（它应该代表索引的频率，这对我的问题实际上并不重要）。由于在查询树时需要返回一个数组，我想我必须使用一个静态变量。但这带来了一个问题：当查询由于递归而向下遍历树时，total 数组被覆盖。

int* query(int tree[][9], int i, int j, int pos, int qi, int qj){
  if(qi <= i && qj >= j){
    return tree[pos];
  }else if(qi > j || qj < i){
    static int empty[9];
    for (size_t k = 0; k < 9; k++) empty[k] = 0;
    return empty;
  }

  int mid = (i+j)/2;

  int *left  = query(tree,     i, mid, 2*pos+1, qi, qj);
  int *right = query(tree, mid+1,   j, 2*pos+2, qi, qj);

  static int total[9];

  for (size_t k = 0; k < 9; k++) {
    total[k] = left[k] + right[k];
  }

  return total;
}

【问题讨论】：

我推荐的一种方法，而不是从“我认为我必须使用静态变量”开始，而是从您实际需要做的事情开始，然后从那里开始工作。话虽如此，您能否详细描述该算法应该做什么，以便我们可以完成它？照原样，我们知道当前代码不起作用，但我们并不真正知道它应该做什么，所以我们无法帮助您改正。
该函数用于查询段树。那棵树的叶子是数组，连接它们的节点是它们的总和。它将从树的顶部开始并检查要查询的所需索引 i 和 j 是否完全重叠（在这种情况下，它返回该节点处的值）或没有重叠（返回零数组）。如果索引有部分重叠，则继续搜索当前检查的节点的左右节点，然后将左右数组的值相加到总数组中，然后返回。
如果节点只是整数值，它会很好地工作，但由于它们是数组，我 [认为我] 必须使用静态变量或指针，这会导致数组被覆盖的问题。
这是 C++，我们在 2020 年。使用 std::array 或 std::vector
'我想我必须使用静态'：好吧，停止这么想。你不能。 static 和递归不能混用。克服你的心理障碍。

标签： c++ algorithm pointers recursion segment-tree

【解决方案1】：

正如 Thomas 指出的，您可以使用 std::vector 或 std::array，但如果您真的想使用老式数组，我建议您不要将数组作为返回值而是作为参数传递（指向它的指针或更好的参考）像这样：

void query(int tree[][9], int i, int j, int pos, int qi, int qj, int (&ret)[9]])

你可以在函数内部填充数组。

也有可能返回一个指向数组的指针，但这会在内存管理方面造成混乱。

【讨论】：

【解决方案2】：

这是 C++，我们在 2020 年。使用 std::array 或 std::vector

auto query(std::array<std::array<int, 9>, 9> const &tree, int i, int j, int pos, int qi, int qj){
  if(qi <= i && qj >= j){
    return tree[pos];
  }else if(qi > j || qj < i){
    return std::array<int, 9>{};
  }

  int const mid = (i+j)/2;

  auto const left  = query(tree,     i, mid, 2*pos+1, qi, qj);
  auto const right = query(tree, mid+1,   j, 2*pos+2, qi, qj);

  std::array<int, 9> total;

  for (std::size_t k = 0; k < 9; k++) {
    total[k] = left[k] + right[k];
  }

  return total;
}

std::arrays 可以像原语一样使用。它们可以被复制、从函数返回并按值传递给函数。

【讨论】：

谢谢！我认为它解决了我的问题。但现在我有另一个问题。我使用了std::vector，但现在我无法访问left 和right 的元素，否则我会得到segmentation fault (core dumped)。我不能使用[] 运算符。
@MarlonCendron 为什么使用向量而不是数组？听起来你对向量做错了什么。如果没有看到您的代码，几乎不可能说更多。
我第一次尝试使用数组，但我也遇到了分段错误（我认为这是因为大小的原因，因为我需要一个 10⁶x9 矩阵作为树），所以我搜索了一下并更改了它为向量。我在哪里发送我的代码？我要创建一个新问题吗？
我发现了问题：当索引没有重叠时，我让函数返回vector<int>{}，我无法访问这个向量的索引。所以我用零填充向量：vector<int> empty; for (size_t k = 0; k < NOTAS; k++) empty.push_back(0); return empty;
@MarlonCendron 是的，这是一个新问题。