对象成员变量的意外更改

Question

我在 C++ 中有这段代码：

void printHeap (Heap<T> &heap)
{
    typename list< HeapNode<T> >::iterator heapIterator = heap.heap.begin();

    for( ; heapIterator != heap.heap.end(); ++heapIterator)
    {
        cout<<"element"<<endl;
    }
}

这是堆的定义：

template <class T>
class Heap
{

public:

    list <HeapNode<T> > heap;
    HeapNode<T> *minValue;

    BinomialHeap(HeapNode<T> *min = 0)
    {
        minValue = min;
    }

    T getMinimumKey()
    {
        return minValue->key;
    }

    void insert(T data)
    {
        HeapNode<T> tmp (data);
        heap.push_back(tmp);
        if(!minValue || minValue->key > tmp.key)
            minValue = &tmp;
    }
};

堆节点.cpp 模板

class HeapNode
{
public:
    int degree;
    HeapNode<T> *parent;
    list <HeapNode<T> *> sons;
    T key;
    HeapNode(T d, HeapNode<T> *parent = 0)
    {
        key = d;
        this->parent = parent;
        degree = 0;
    }
};

我已经尝试过这段代码，但我得到了一些意想不到的值：

BinomialHeap<int> heap;
heap.insert(4);
heap.insert(3);
heap.insert(2);
heap.insert(1);
cout<<heap.getMinimumKey() <<endl;
printHeap(heap);
cout<<heap.getMinimumKey();

第一个 cout 打印 1（如预期的那样），但在调用 printHeap 之后，即使我没有操作此成员变量，minValue 也会发生变化（第二个 cout 打印一个奇怪的数字）。为什么会这样？它不应该打印相同的数字，因为我没有在那个方法中修改 minValue 吗？

Answer 1

void insert(T data)
{
    HeapNode<T> tmp (data);
    heap.push_back(tmp);
    if(!minValue || minValue->key > tmp.key)
        minValue = &tmp;
}

此代码已损坏。您创建一个临时对象，然后存储一个指向它的指针。但是一旦函数返回，对象就不复存在了，所以指针指向任何东西。当您致电getMinimumKey 时，您会收到垃圾邮件。我想您想将minValue 设置为指向您推送到列表中的tmp 的副本。

Answer 2

但调用 printHeap 后，minValue 发生了变化

这通常表明您正在执行越界数组访问，或通过无效指针进行访问。

void insert(T data)
{
    HeapNode<T> tmp (data);
    heap.push_back(tmp);
    if(!minValue || minValue->key > tmp.key)
        minValue = &tmp;
}

这里是……tmp 是这个函数的局部变量，当函数退出时它不再存在，留下 minValue 作为一个野指针。

要解决此问题，您要么必须将minValue 指向只要minValue 不更改就保证不会被破坏的东西；或以其他方式实现您的最小值查找器。

您可以让minValue 指向一个实际的列表元素，但是这仍然很危险，除非您在列表可能从中删除节点的每个可能的其他点上检查minValue。您还必须在复制构造函数和复制赋值运算符中考虑minValue；这些的默认版本将不再工作（他们会再次将 minValue 作为虚假指针）。