类方法初始化后指针类成员保持为NULL

Question

我正在尝试实现二叉搜索树数据结构。我在使用二叉搜索树类的 insert/insert_helper 方法初始化树时遇到问题。

使用 GDB，我可以看到根数据成员在第一次调用 insert 方法时没有被初始化。我无法弄清楚原因，因为我希望，因为我将指针传递给 insert_helper 方法，我应该能够在方法本身内初始化该指针。本质上，为什么在第一次调用insert_helper 时传递root 指针时我不能正确初始化类root 成员？ C++ 有哪些规则不允许这样做？

任何帮助或建议都会很有用。下面是相关代码sn-ps。

#ifndef BST_H_
#define BST_H_

#include <vector>
#include <iostream>
#include <exception>

template <typename T>
class Bin_Search_Tree {
private:
    typedef T value_type;
    typedef T& reference;
    typedef const T& const_reference;
    typedef std::size_t size_type;
    struct Node {
    value_type data;
    Node* left;
    Node* right;
    Node* parent;
    };
    Node* root;

    void free_tree(Node* rnode);
    size_type size_helper(const Node* rnode) const;
    Node* find_helper(const Node* rnode, const value_type& val) const;
    void print_tree_helper(const Node* rnode) const;
    bool insert_helper(Node* parent, Node* rnode, const value_type& val);
    bool remove_helper(Node* rnode, const value_type& val);
    Node* create_node(Node* parent, const value_type& val) const;
    Node* get_min(const Node* rnode) const;

public:
    Bin_Search_Tree() : root(nullptr) { }
    Bin_Search_Tree(const std::vector<value_type>& vals);
    ~Bin_Search_Tree() { free_tree(root); }

    bool empty() const { return (nullptr == root); }
    size_type size() const { return size_helper(root); }
    Node* find(const value_type& val) { return find_helper(root, val); }
    bool insert(const value_type& val) { insert_helper(nullptr, root, val); }
    bool remove(const value_type& val);
    void print_tree() const { print_tree_helper(root); }
};

template <typename T>
bool Bin_Search_Tree<T>::insert_helper(Node* parent, Node* rnode, const value_type& val) {
    if (nullptr == rnode) {
    rnode = create_node(parent, val);
    return true;
    } else if (val == rnode->data) {
    return false;
    } else if (rnode->data < val) {
    return insert_helper(rnode, rnode->right, val);
    } else {
    return insert_helper(rnode, rnode->left, val);
    }
}

template <typename T>
typename Bin_Search_Tree<T>::Node* Bin_Search_Tree<T>::create_node(Node* parent, const value_type& val) const {
    Node* inode = new Node;

    if (nullptr == inode) {
    throw std::bad_alloc();
    }
    inode->data = val;
    inode->left = nullptr;
    inode->right = nullptr;
    inode->parent = parent;
    return inode;
}

Answer 1

在函数中

template <typename T>
bool Bin_Search_Tree<T>::insert_helper(Node* parent, Node* rnode, const value_type& val) {
    if (nullptr == rnode) {
    rnode = create_node(parent, val);
    return true;
    } else if (val == rnode->data) {
    return false;
    } else if (rnode->data < val) {
    return insert_helper(rnode, rnode->right, val);
    } else {
    return insert_helper(rnode, rnode->left, val);
    }
}

最初是root=nullptr，所以满足第一个if 条件。然后，您使用

创建一个新节点

rnode = create_node(parent, val);

然后返回。但是，rnode 是函数本地的，因为您通过值传递根。当你返回时，指针被销毁，你不能再访问你分配的内存。此外，您从未对root 指向的位置进行任何更改，所以它仍然是nullptr。

您可以通过使用 this 是类的成员函数这一事实来简单地处理 - root 成员对函数可见。因此，您不需要将其作为参数传递。可以直接在函数内部使用，应该可以解决问题。