C++ 链表打印崩溃

Question

我不是编程新手，而是学习 C++。为此，我正在用 C++ 语言实现“标准”数据结构。我从链接列表开始。我了解它们的工作原理以及所有这些。但是，当我尝试打印出列表时，它并没有在它应该停止的时候停止。我将最后一个指针设置为 nullptr 和所有这些，并在互联网上大量研究了这个问题，但我找不到我正在做的与其他人不同的事情。代码如下：

template<typename T>
void LinkedList<T>::print_list(){

    list_node<T> *pos = this->start;

    while(pos != nullptr){
       cout << "PRInting" <<pos->data<<endl <<pos->next;

        pos = pos->next;
    }
}

这是完整的代码：

#ifndef LINKEDLIST_H_INCLUDED
#define LINKEDLIST_H_INCLUDED

#include <iostream>

using std::cout;
using std::endl;
template <class T>
struct list_node{
    T data;
    list_node<T> *next;
};
template <class T>
class LinkedList{
private:
    list_node<T> *start;

public:
    LinkedList();
    LinkedList(T firstData);
    ~LinkedList();
    void insert_item(T item);
    void delete_item(T item);
    list_node<T>* search_list();
    void print_list();
};



//constructors and destructor
template <typename T>
LinkedList<T>::LinkedList(){
    this->start = nullptr;
}
template <typename T>
LinkedList<T>::LinkedList(T firstData){
    list_node<T> newNode = {
        firstData,
        nullptr
    };
    this->start = &newNode;
    cout <<"Constructor" <<this->start->data<<endl;
}
template <typename T>
LinkedList<T>::~LinkedList(){
    this->start = nullptr;
}

//Debugging print function
template<typename T>
void LinkedList<T>::print_list(){
    list_node<T> *pos = this->start;
    while(pos != nullptr){
        cout << "PRInting" <<pos->data<<endl <<pos->next;
        pos = pos->next;
    }
    //cout << pos->data;
}


//Operations on Linked Lists
template <typename T>
void LinkedList<T>::insert_item(T item){
    list_node<T> *insertNode;
    insertNode->data = item;
    insertNode->next = this->start;
    this->start = insertNode;
    cout << "After insert " <<this->start->data << '\n' << this->start->next->data<<endl;
}

#endif // LINKEDLIST_H_INCLUDED

Answer 1

您的代码中存在两个关于节点插入的不同问题。

1. 在您的构造函数中：您正在创建一个局部变量newNode，并将其内存地址存储在this->start 中。但是，newNode 对象将在离开构造函数的范围时被销毁，并且尝试取消引用它会导致 UB（未定义行为）。您应该动态分配节点，因此一旦离开范围就不会被破坏：

   LinkedList<T>::LinkedList(T firstData){
       this->start = new list_node<T>;
       this->start->data = firstData;
       this->start->next = nullptr;
       cout <<"Constructor" <<this->start->data<<endl;
   }
   

2. 在您的 insert_item 过程中：您正在取消引用本地指针 insertNode，即使没有为其分配实际内存，并且取消引用它也会导致 UB。正确的版本如下所示：

   template <typename T>
   void LinkedList<T>::insert_item(T item){
       list_node<T> *insertNode = new list_node<T>;
       insertNode->data = item;
       insertNode->next = this->start;
       this->start = insertNode;
       cout << "After insert " <<this->start->data << '\n' << this->start->next->data<<endl;
       }
   

3. 现在，由于我们正在进行动态内存分配，我们需要在析构函数中释放它（C++ 没有垃圾收集），所以简单地将start 分配给nullptr 是不够的：

   template <typename T>
       LinkedList<T>::~LinkedList(){
           list_node<T> *pos = this->start;
           while (pos != nullptr){
               list_node<T>* nextPos = pos->next;
               delete pos;
               pos = nextPos;
           }
       }