c++ - 在 for 循环中创建的对象具有相同的地址

Question

我正在尝试创建一个自己的列表类，它具有固定大小并且可以存储整数。仅供学习。

我是这样做的: 我有一个名为 Item 的结构，它保存数据(要存储的整数)和指向列表中下一项的指针。 列表初始化后，我首先将 x 个空项目添加到列表中。

在迭代(n-1)中声明的项的地址存储在缓冲区中，以便迭代 n 中的项的地址可以设置为前一次迭代(n-1)中的项的下一个。 这将所有项目相互链接。

并且第一项的地址也被保存，作为后面代码中整个列表的访问点。

但这并没有真正起作用；这是我的代码:

#include <iostream>

class List {
    public:
    //Item-object needed to store
    //elements
    struct Item {
        int data = 0;
        Item* next = nullptr;
    };

    //Constructor
    //creates a list of fixed size
    List(int size) {
        //Filling up with empty items
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            Item item;

            //Storing iterator in item (just for testing purposes)
            item.data = i;

            //If first item,
            //store start-address
            //set buffer to start address
            if (i == 0) 
                this->start = &item;

            //Setting current item as nextptr
            //for previous item in buffer 
            if (i > 0)
                this->buffer->next = &item;

            //Storing current address in buffer
            this->buffer = &item;

            //Outputting address and value (just for testing purposes)
            //std::cout << "Address: " << &item << " -> " << item.data << std::endl;
        }
    }

    Item* getFirstItemAddress() {
        return this->start;
    }

    private:
    //Holding address of first item
    Item* start = nullptr;

    //Buffer holding temporary address
    Item* buffer = nullptr;

};

int main() {
    List list(5);

    //Printing out
    List::Item* current = list.getFirstItemAddress();
    while (current->next) {
        std::cout << current->data << std::endl;
        current = current->next;
    }

    return 0;
}

这是输出:

Testing output:
1168769696
-1064971727
Segmentation fault

但是，当我取消注释 testing-line 37 时，这是输出:

Address: 0x7ffe54015cf0 -> 0
Address: 0x7ffe54015cf0 -> 1
Address: 0x7ffe54015cf0 -> 2
Address: 0x7ffe54015cf0 -> 3
Address: 0x7ffe54015cf0 -> 4

Testing output:
1648675776
1648572376
1646105840
1226279756
Segmentation fault

我一开始不明白输出是如何彻底改变“测试输出”的输出的……

无论如何，段错误信息:

(gdb) run
Starting program: /home/niel/Desktop/listTest/main 
Address: 0x7fffffffe0a0 -> 0
Address: 0x7fffffffe0a0 -> 1
Address: 0x7fffffffe0a0 -> 2
Address: 0x7fffffffe0a0 -> 3
Address: 0x7fffffffe0a0 -> 4

Testing output:
-136467520
-136570920
-139037456
1226279756

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x000000000040092e in main () at main.cpp:62
62              std::cout << current->data << std::endl;

不知道为什么 current->data 会出现段错误，因为我为每个元素都提供了数据!

但最让我困扰的是:

 Address: 0x7fffffffe0a0 -> 0
    Address: 0x7fffffffe0a0 -> 1
    Address: 0x7fffffffe0a0 -> 2
    Address: 0x7fffffffe0a0 -> 3
    Address: 0x7fffffffe0a0 -> 4

每个项目都有相同的地址，当然，这不是我的意思。在迭代中创建的每个项目都应该是具有另一个地址的另一个项目。 这是否与 Item 被声明为本地有关，并且由于这个原因对象存储在堆栈中而不是空闲空间中？我尝试使用“new”关键字，但没有用!

长话短说 1) 为什么我会出现段错误 2) 如何解决在List()中创建的每个Item都有一个单独的地址？

Answer 1

问题

在您的列表构造函数中，您将一个对象 item 的地址放入您的列表中，该对象是循环的本地对象，并在每次迭代结束时被销毁。

解决方案

您必须在自由存储中创建一个新 对象，以便它在迭代和构造函数结束时仍然存在。在您学习的过程中，我保持简单并使用原始指针:

List(int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        Item *pitem = new Item;  
        pitem->data = i;  

        if (i == 0) 
            start = pitem;
        if (i > 0)
            buffer->next = pitem;

        //Storing current address in buffer
        buffer = pitem;

        //Outputting address and value (just for testing purposes)
        //std::cout << "Address: " << pitem << " -> " << item->data << std::endl;
    }
}

但是你的代码会泄漏内存。如果您有这样的构造函数，您还需要一个复制构造函数、一个赋值运算符和一个析构函数 ( rule of 3 )