每个方法调用上都覆盖了本地变量指针

Local variable pointer overwritten on each method call

本文关键字：变量 指针 覆盖 方法 调用      更新时间：2023-10-16

我目前正在读一本关于数据结构的书，并在一旁学习c++。我正在尝试实现一个简单的链表。下面是一个列表的一些代码，该列表最多可以包含两个元素(为了隔离我的问题)。出现问题的是指向列表中下一个节点的指针声明。当我创建一个新的Node实例并创建一个指向它的指针时，每个方法调用的指针都保持不变，因此列表中的所有元素都指向同一个节点。但是，如果我直接创建一个指针，一切都会按预期进行。

我猜我对指针、引用和new关键字有一些根本性的误解。

请随意运行下面的代码。工作代码已注释掉。

#include <iostream>
using namespace std;
template <typename T> class Node {
public:
Node(T nvalue) {
this->value = nvalue;
this->next = NULL;
}
T value;
Node *next;
};
template <typename T> class LinkedList {
public:
Node<T> *head;
LinkedList() {
this->head = NULL;
}
void append(T newVal) {
// Correct
// Node<T>* newNode_ptr = new Node<T>(newVal); // newNode_ptr is different on each call
// Incorrect!?
Node<T> newNode = Node<T>(newVal);
Node<T> * newNode_ptr = &newNode; // newNode_ptr is the same on each call
cout << "New Node Address: " << newNode_ptr << endl; 
if (!(this->head)) {
this->head = newNode_ptr;
cout << "Value 0: " << this->head->value << endl;
} else {
this->head->next = newNode_ptr;
cout << "Value 0: " << this->head->value << endl;
cout << "Value 1: " << this->head->next->value << endl;
}
}
};
int main() {
LinkedList<int> list = LinkedList<int>();
list.append(21);
cout << "..." << endl;
list.append(42);
}

请注意，这段代码设计得并不完全好(有些东西应该是私有的，应该避免使用using namespace std)。我熟悉python，所以这个指针的东西有点让人不知所措。提前感谢您的帮助！

Node<T>* newNode_ptr = new Node<T>(newVal);

这是两者中比较正确的方式。newNde_ptr的地址不同是正常的，这是你想要的。每个节点都是不同的节点，两个不同的对象不能有相同的地址！没有new的版本提供相同的地址，因为您正在堆栈上创建对象。这将不起作用，每个节点在append函数结束时都会被销毁。如果您将append的打印部分移动到另一个函数，您将看到异常结果(如果它没有崩溃)。由于所有指针都指向同一个地址(在您的情况下)，并且在打印出地址为的值时，恰好是一个有效的节点，因此您不会看到崩溃。然而，这是一种未定义的行为，可以由于多种原因而更改。

免费存储(malloc/free的堆)和堆栈之间的区别是c++的一个基本概念。你应该在这里读一下。

我之所以看到这两个更正确的方式，是因为您仍然必须记住delete您的节点。一个更好的方法是使用std:：unique_ptr而不是原始指针，以避免使用原始指针会导致的错误(以及其他错误)。

// Node * next; becomes
std::unique_ptr<Node> next;
// Node<T> newNode = Node<T>(newVal); becomes
newNode = std::make_unique<T>(newVal);
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