为什么我会遇到分段错误以及如何解决它

Why am I getting segmentation fault and how to resolve it

本文关键字：何解决 解决 遇到 分段 错误 为什么      更新时间：2023-10-16
#include<iostream>
using namespace std;
int BSearch(int array[],int key,int left,int right)
{
    if(array[left+right/2]==key)
        cout<<left+right/2;
    else if(array[left+right/2]<key)
        BSearch(array,key,left,right/2-1);
    else 
        BSearch(array,key,right/2,right);
}
int main()
{
int list[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,11,15,21};
BSearch(list,5,0,sizeof(list)/sizeof(int)-1);
}

我编写了这个程序来执行二进制搜索。每次运行它时，我都会遇到分段错误。

在这里检查：

if(array[left+right/2]==key)

并专注于这个left+right/2.在这里，运算符的优先级开始发挥作用。您可能的意思是将左加和右相加，然后将总和除以二。

但是，它将首先将右除以二，然后将其添加到左。

所以改变：

left+right/2

自：

(left+right)/2

随处可见。

此外，你的逻辑是有缺陷的。我已经在Binary Search（C++）中写了一个例子，但即使是维基百科也可以在这里提供帮助。你的代码适用于这个：

#include <iostream>
using namespace std;
void BSearch(int array[], int key, int left, int right) {
    if (array[(left + right) / 2] == key) {
        cout << "found at position " << (left + right) / 2;
        return;
    } else if (array[(left + right) / 2] > key) {
        BSearch(array, key, left, (left + right)/ 2 - 1);
    } else {
        BSearch(array, key,  (left + right)/ 2 + 1, right);
    }
}
int main() {
    int list[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 15, 21};
    BSearch(list, 5, 0, sizeof(list) / sizeof(int) - 1);
}

输出：

found at position 4

实际上正确的方法不是

(left+right)/2

但

left + (right - left)/2

不同之处在于，当使用大型列表时，第一个变体存在溢出问题（有符号整数的未定义行为，无符号的未定义行为）。

让我们说明范围为 0..255 无符号和 -128..127 有符号的字符类型（int 的范围更广，但问题仍然存在）。

假设您要查找有符号字符 40 和 100 的中间：

  • 第一个表达式 [ (left+right)/2 ] 的结果是：(40+100)/2 = (-116)/2 = -58（技术上未定义，40+100 个字符在标准二进制补码实现中只能是 -116，但这不是 C/C++ 标准强制要求的）
  • 第二个 [ left + (right - left)/2] 的结果是40 + (100-40)/2 = 40 + (60)/2 = 40 + 30 = 70

使用无符号字符 100 和 250：

  • 第一：(100 + 250)/2 = (94)/2 = 47
  • 第二种：100 + (250 - 100)/2 = 100 + 150 / 2 = 175

对于递归调用，您需要沿"中间"点提供范围（再次L + (R-L)/2而不是R/2）。

特别是，正如维基百科文章中也提到的：

虽然二叉搜索的基本思想是相对的 直截了当，细节可能令人惊讶地棘手...（唐纳德·高德纳）

您必须更改为小于秒 if 语句：else if(array[(left+right)/2]>key)，因为您搜索反面。

并且您必须在第三个 if 语句中将 right/2 更改为 (left+right)/2，因为 left 可能不为 0，right/2 不会相关。您必须从中间侧搜索到右侧搜索。解决方案是

#include <iostream>
using namespace std;
int BSearch(int array[],int key,int left,int right)
{
    if(array[(left+right)/2]==key)
        cout<<(left+right)/2 << endl;
    else if(array[(left+right)/2]>key)
        BSearch(array,key,left,(left+right)/2-1);
    else 
        BSearch(array,key,(left+right)/2+1,right);
}
int main()
{
    int list[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,11,15,21};
    BSearch(list,5,0,sizeof(list)/sizeof(int)-1);
}

其他答案中讨论的括号问题当然是一个大问题，必须解决。 但是，我不认为这会导致段错误。

第一次调用 BSearch()时，left 和 right 分别为 0 和 11。 5 是（错误地）计算的索引，指向值 6。 结果，调用BSearch()的最后一行，通过 5 和 11 表示 left 和 right .

再次

遍历函数后，再次调用最后一行，再次传递 5 和 11，无穷大。

必须更正 BSearch() 计算要传递给自身的索引的方式。

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