为什么此代码会产生细分故障

Why does this code gives segmentation fault?

本文关键字：细分 故障 代码 为什么      更新时间：2023-10-16

我正在实现以下算法：

1.创建一个空的队列。

2.将列表的第一个节点作为root将其加入到队列中。

3.直到我们到达列表的结尾，请执行以下操作。

  • 从队列中排出一个节点。这是当前的父母。

  • 列表中的两个节点，将它们添加为当前父母的孩子。

  • 将两个节点加入队列。

#include <iostream>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <queue>
using namespace std;
struct Node{
    int data;
    struct Node* next;
};
typedef struct Node* NODE;
NODE createNode(int data){
    NODE newNode = (NODE) malloc (sizeof(struct Node));
    newNode->data = data;
    newNode->next = NULL;
    return (newNode);
}
void insertAtEnd(NODE* head, int data){
    NODE newNode = createNode(data);
    if(*head == NULL){
        *head = newNode;
        return ;
    }
    NODE temp = *head;
    while(temp->next){
        temp = temp->next;
    }
    temp->next = newNode;
    newNode->next = NULL;
    return;
}

struct tree_node{
    int data;
    struct tree_node* left;
    struct tree_node* right;
};
typedef struct tree_node* T_NODE;
T_NODE createTreeNode(int data){
    T_NODE newNode = new tree_node;
    newNode->right = NULL;
    newNode->left = NULL;
    newNode->data = data;
    return newNode;
}
void inorderTraversal(){}

T_NODE convertListIntoCBT(NODE head){

    T_NODE root;
    if(head){
        queue<T_NODE>q;
        root=createTreeNode(head->data);
        if(!root){
            cout << "Error creating root"<<endl;
            exit(-1);
        }
        q.push(root);
        T_NODE temp=NULL , parent=NULL;
        while(head->next){
            temp = q.front();
            q.pop();
            parent = temp;
            head = head->next;
            parent->left = createTreeNode(head->data);
            q.push(parent->left);
            head = head->next;
            parent->right = createTreeNode(head->data);
            q.push(parent->right);
        }
        return root;
    }
}
int main(){
    NODE head = NULL;
    insertAtEnd(&head,36);
    insertAtEnd(&head,30);
    insertAtEnd(&head,25);
    insertAtEnd(&head,15);
    insertAtEnd(&head,12);
    insertAtEnd(&head,10);
    //convert the given linked list into complete binary tree
    T_NODE new_root = convertListIntoCBT(head);
    return 0;
}

我尝试使用GDB进行调试，并得到以下结果：

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x0000000000400e5a in convertListIntoCBT(Node*) ()
(gdb) backtrace
0  0x0000000000400e5a in convertListIntoCBT(Node*) ()
1  0x0000000000400fa2 in main ()
(gdb)

我无法弄清楚为什么在功能开始时我会得到分割故障！？

看来，您的while(head->next)循环中有一些缺少的检查。我认为您应该将支票放在接下来和接下来的次要情况下，因为您都在循环中使用两者：

while(head->next && head->next->next)
{
    //...
}

或在循环中第二次前进之前，可能会再次检查：

    while(head->next){
        temp = q.front();
        q.pop();
        parent = temp;
        head = head->next;
        parent->left = createTreeNode(head->data);
        q.push(parent->left);
        if(head->next) // <-- check again here
        {
            head = head->next;
            parent->right = createTreeNode(head->data);
            q.push(parent->right);
        }
    }

也在评论中的建议中，不要将C样式与C 样式混合在一起，选择一种语言并尝试坚持下去。我在这里谈论使用malloc和typedef struct，尽管它们编译了，但它们不是"通常" C 。

正如其他答案所述，问题在于 while语句。

函数convertListIntoCBT中的另一个问题是，如果head == nullptr。

没有return

使用-g构建时，您应该有可辩论的二进制文件：

% lldb 1
(lldb) target create "1"
Current executable set to '1' (x86_64).
(lldb) r
Process 44386 launched: '/Users/paul/src/cpp/1' (x86_64)
Process 44386 stopped
* thread #1: tid = 0xb6153, 0x0000000100001217 1`convertListIntoCBT(head=0x0000000000000000) + 887 at 1.cpp:81, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = EXC_BAD_ACCESS (code=1, address=0x0)
    frame #0: 0x0000000100001217 1`convertListIntoCBT(head=0x0000000000000000) + 887 at 1.cpp:81
   78                                   parent->left = createTreeNode(head->data);
   79                                   q.push(parent->left);
   80                                   head = head->next;
-> 81                                   parent->right = createTreeNode(head->data);
   82                                   q.push(parent->right);
   83                           }
   84
(lldb) bt
* thread #1: tid = 0xb6153, 0x0000000100001217 1`convertListIntoCBT(head=0x0000000000000000) + 887 at 1.cpp:81, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = EXC_BAD_ACCESS (code=1, address=0x0)
  * frame #0: 0x0000000100001217 1`convertListIntoCBT(head=0x0000000000000000) + 887 at 1.cpp:81
    frame #1: 0x0000000100001484 1`main + 116 at 1.cpp:100
    frame #2: 0x00007fff9cffe5ad libdyld.dylib`start + 1
    frame #3: 0x00007fff9cffe5ad libdyld.dylib`start + 1
(lldb) p parent
(T_NODE) $0 = 0x0000000100300320
(lldb) p head
(NODE) $1 = 0x0000000000000000

因此，在第80行中，您可以通过执行head = head->next使head成为CC_11。在第81行中，您可以访问head->data，而head == nullptr获取Segfault。

关键错误是该代码：

while(head->next){
    temp = q.front();
    q.pop();
    parent = temp;
    head = head->next;
    parent->left = createTreeNode(head->data);
    q.push(parent->left);
    head = head->next;
    parent->right = createTreeNode(head->data);
    q.push(parent->right);
}

未经检查头是否为空，重复最后三行。在这种情况下，列表在该功能期望的函数之前就结束了，并且程序试图放弃NULLPTR来崩溃。将检查添加到转换listintocbt和流产工作，或者您可以构建一种将列表中正确数量元素的方法构建到函数中。

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