c++ - 尝试 printf 存储在成员 std::array 中的对象指针时出现段错误

Question

我有这个程序，其中有 Person具有 std::array<Person*, x> 的对象就在其中。

我在每个 Person 中添加指针至其他Person谁是他们的 friend 。

现在位于 Person 的实例内，我可以检查指向- Person 的指针s 在它自己的数组中并查看 friend 的名字。但如果我检查整个数组，从我的 main()例如，尝试从那里访问 friend ，我遇到了段错误。

这是我的 Person.h

#ifndef TOO2_PERSON_H
#define TOO2_PERSON_H

#include <string>
#include <array>

class Person {
    std::string name;
    int id_code;
    std::array<Person*, 10> friends;
    int friends_count;
public:
    const std::string &getName();
    void setName(const std::string& name);

    int getId_code();
    void setId_code(int id_code);

    std::array<Person*, 10>* getFriends();
    void addFriend(Person* person);

    Person();
    Person(const Person &obj);
    ~Person();
};


#endif //TOO2_PERSON_H

以下是Person.cpp中的相关方法:

    #include "Person.h"

const std::string& Person::getName() {
    return Person::name;
}

void Person::setName(const std::string& name) {
    Person::name = name;
}

int Person::getId_code() {
    return Person::id_code;
}

void Person::setId_code(int id_code) {
    Person::id_code = id_code;
}

void Person::addFriend(Person* person) {
    Person::friends[friends_count] = person;
    printf("\nNAme: %s", friends[friends_count]->getName().c_str());
    Person::friends_count++;
}

std::array<Person*, 10>* Person::getFriends() {
    return &friends;
}

Person::Person(const Person &obj) {
    Person::name = obj.name;
    Person::id_code = obj.id_code;
    Person::friends = obj.friends;
}

Person::~Person() {
    //printf("%s deleted", Person::name.c_str());
}

Person::Person() {
    Person::friends_count = 0;
}

这是 main() 中的代码抛出一个错误:

Persons p = Persons();
Person taavi;
taavi.setName("Taavi");
taavi.setId_code(121421);
p.addPerson(taavi);

Person teele;
teele.setName("Teele");
teele.setId_code(22131);
p.addPerson(teele);

taavi.addFriend(&teele);
teele.addFriend(&taavi);

printf("\n%s", p.getPersons()[0].getFriends()->at(0)->getName().c_str());

Persons.h 和 Persons.cpp

#ifndef TOO2_PERSONS_H
#define TOO2_PERSONS_H

#include <array>
#include "Person.h"

class Persons {
    int persons_count;
    std::array<Person, 10> persons;
public:
    int getPersons_count();
    void setPersons_count(int persons_count);
    std::array<Person, 10> getPersons();
    void addPerson(Person person);
    const Person findPersonByName(std::string& name);
    Persons();
};

#endif //TOO2_PERSON_H

#include "Persons.h"

std::array<Person, 10> Persons::getPersons() {
    return Persons::persons;
}

void Persons::setPersons_count(int persons_count) {
    Persons::persons_count = persons_count;
}

int Persons::getPersons_count() {
    return Persons::persons_count;
}


void Persons::addPerson(Person person) {
    Persons::persons[persons_count] = person;
    Persons::persons_count++;
}

Persons::Persons() {
    Persons::persons_count = 0;
}

const Person Persons::findPersonByName(std::string &name) {
    Person person = Person();
    for(int i = 0; i < Persons::persons_count; i++) {
        if(Persons::persons[i].getName() == name) {
            person = Persons::persons[i];
        }
    }

    return person;
}

所以最后一个printf正在抛出一个错误。程序以代码 139 结束。 .

我在这里做错了什么？

编辑:当我从数组中询问 friend 的名字时，printf 抛出错误。我可以自己很好地获取数组。

Answer 1

这会将 taavi 的拷贝添加到 Persons 集合中:

p.addPerson(taavi);

然后，这会在 teele 和原始 taavi 对象之间创建关系，而不是您添加到 p 的拷贝>:

taavi.addFriend(&teele);

此外，您的 getPersons() 函数返回数组的拷贝，因此它会在 Persons 集合中生成拷贝的拷贝!

因此，这将访问 taavi 拷贝的拷贝:

printf("\n%s", p.getPersons()[0].getFriends()->at(0)->getName().c_str());

该拷贝没有 friend ，因此 getFriends()->at(0) 返回一个未初始化的指针，因为您没有在 Person 构造函数中将数组清零:

Persons::Persons() {
    Persons::persons_count = 0;
}

该代码的设计非常脆弱，请停止使用包含未初始化指针的固定大小数组。停止向 Persons 集合添加拷贝。要么定义一个正确的复制构造函数，要么阻止复制。

你的类的 API 非常容易出错。 std::array 应该是实现细节，而不是 API 的一部分。这将允许您用不同的数据结构替换它，而无需重写使用 Person 类的所有代码。您可以使用 getFriend(int) 函数来代替 getFriends() 返回原始数组，该函数可以执行一些错误检查:

Person* Person::getFriend(int n) {
    if (n < friend_count)
        return friends[n];
    else
        throw std::range_error("No such friend");
}

与 getPersons 类似，所以你会这样做:

printf("\n%s", p.getPerson(0).getFriend(0)->getName().c_str());
                 ^^^^^^^^^^^^ ^^^^^^^^^^^^

它会抛出异常而不是取消引用垃圾指针。