使用 2D 向量时出现分段错误

Question

我能否确切地知道为什么我的代码在开始遍历或将输入输入二维向量时出现分段错误？我不明白是什么导致了问题。

编辑： myvect[ans].push_back 是造成问题的部分。

所以我的问题是为什么它不只是向后推并在 myvect[ans] 位置创建一个向量？这不是动态向量应该做的吗？ 这是我的代码：

vector<vector<int>> myvect;
int ans = 2;

for(int i = 0; i < n; i++)
{
     myvect[ans].push_back(i+1);
     ans++;
}

for(int i = 0; i < myvect.size(); i++)
{
        if(!myvect[i].empty())
        {
            for(auto x: myvect[i])
                cout<<x<<" ";
        }
 }

Answer 1

在您的代码中，您正在为myvect[ans] 之类的向量编制索引，但索引为ans 的元素可能不存在，即myvect.size() <= ans，C++ 默认情况下不进行边界检查。因此，您有超出范围的段错误。

C++ 旨在超级高效和快速。因此，在标准库的每个地方，如果程序员没有明确要求，C++ 不会进行检查。

只有像 Python 或 JavaScript 这样的可编写脚本的语言会一直到处检查，但这有时会使它们比 C++ 慢 100-200 倍。

在std::vector 中有一个索引的边界检查变体，您必须使用myvect.at(and)，它与myvect[ans] 相同，但如果索引超出范围则会引发异常。但不要忘记使用try-catch 语法捕获异常。

但.at() 方法仍然不会自动调整数组大小以添加新元素。为了获得自动调整大小的功能，您必须自己在您的矢量类版本中实现该功能。

接下来我编写了我的自动调整大小版本。默认情况下，它还对[] 运算符进行异常检查。您可以使用任何自定义行为从标准 C++ 库中扩展任何类，就像我在下面为 std::vector 所做的那样。

下一个代码的输出：

Trying VectorT == "Vector<Vector<int, std::allocator<int> >, std::allocator<Vector<int, std::allocator<int> > > >"
    use_at == true
1 2 3 
Trying VectorT == "Vector<Vector<int, std::allocator<int> >, std::allocator<Vector<int, std::allocator<int> > > >"
    use_at == false
1 2 3 
Trying VectorT == "std::vector<std::vector<int, std::allocator<int> >, std::allocator<std::vector<int, std::allocator<int> > > >"
    use_at == true
Exception: vector::_M_range_check: __n (which is 2) >= this->size() (which is 0)
Trying VectorT == "std::vector<std::vector<int, std::allocator<int> >, std::allocator<std::vector<int, std::allocator<int> > > >"
    use_at == false
exited, segmentation fault

Try it online!

#include <vector>
#include <iostream>
#include <string>
#ifndef _MSC_VER
    // Only for Unix demangling
    #include <cxxabi.h>
#endif
using namespace std;

template < typename T, typename AllocatorT = typename std::vector<T>::allocator_type >
class Vector : public std::vector<T, AllocatorT> {
private:
    typedef std::vector<T, AllocatorT> SuperT;
    inline void FitSize(size_t i) {
        if (i > SuperT::size())
            SuperT::resize(i);
    }
public:
    template <typename ... Args>
    Vector(Args ... args) : SuperT(args ...) {}
    inline T & operator[] (size_t i) {
        FitSize(i + 1);
        return SuperT::operator[](i);
    }
    inline T const & operator[] (size_t i) const { return SuperT::at(i); }
    inline T & at(size_t i) {
        FitSize(i + 1);
        return SuperT::at(i);
    }
    inline T const & at(size_t i) const { return SuperT::at(i); }
};

// This function is just for informational purposes of demangling
char const * Demangle(char const * name) {
    #ifdef _MSC_VER
        return name;
    #else
        int status = 0;
        return abi::__cxa_demangle(name, 0, 0, &status);
    #endif
}

template <template < typename T, typename AllocatorT = typename std::vector<T>::allocator_type > class VectorT>
void Test(bool use_at) {
    try {
        VectorT< VectorT<int> > myvect;
        
        cout << "Trying VectorT == \"" << Demangle(typeid(myvect).name()) << "\"\n    use_at == " << (use_at ? "true" : "false") << endl;

        int ans = 2, n = 3;

        for(int i = 0; i < n; i++)
        {
            if (!use_at)
                myvect[ans].push_back(i+1);
            else
                myvect.at(ans).push_back(i+1);
            ans++;
        }

        for(int i = 0; i < myvect.size(); i++)
        {
            if(!myvect[i].empty())
            {
                for(auto x: myvect[i])
                    cout << x << " ";
            }
        }
        cout << endl;
    } catch (exception const & ex) {
        cerr << "Exception: " << ex.what() << endl;
    } catch (...) {
        cerr << "Unknown Exception!" << endl;
    }
}

int main() {
    Test<Vector>(true);
    Test<Vector>(false);
    Test<vector>(true);
    Test<vector>(false);
    return 0;
}