读取数组元素时发生访问冲突

Question

我已经编写了自己的代码来解析 .obj 模型文件 - 本质上只是 ASCII 文本。根据我的测试，该文件被正确解析并存储在类中。我可以在加载函数中很好地读回值（从数据成员）。

当我尝试读回主渲染循环中的值时，就会出现问题。以“int v”开头的行上存在访问冲突错误：

 for(int i = 0; i<data.numFaces; i++){
  for(int j = 0; j<3; j++){ //Assuming triangles for now.

   int v = data.faceList[i].vertex[j]; // Access violation here.
   double vX = data.vertexList[v].x;
   double vY = data.vertexList[v].y;
   double vZ = data.vertexList[v].z;
   glVertex3d(vX, vY, vZ);
  }
 }

我不太确定为什么会发生这种情况，并且我已经检查了我可能想到的所有内容。我对 C++ 不太有经验。尽管我之前用 C++ 编写过一个中型项目，但我的大部分编程经验都是使用 Java、Python 和 PHP 进行的。

我确信问题是与内存分配或用于动态数组的指针相关的基本问题。

以下是 obj 加载类中代码的相关部分：

ObjData ObjLoader::LoadObj(std::string filename){

    //... Initalization ...

 // 1st pass: find number of elements so array sizes can be defined.
 while(!file.eof()){
  //...
 }

 //...close file...

 _data.faceList = new ObjFace[_data.numFaces];
 _data.vertexList = new ObjVert[_data.numVertices];
 _data.uvList = new ObjUV[_data.numUVcoords];
 _data.normalList = new ObjNormal[_data.numNormals];

    //TODO: Make size dynamic according to each face. Just use the first 3 points for now.
 for (int i = 0; i < _data.numFaces; i++){
  _data.faceList[i].vertex = new int[3];
  _data.faceList[i].normal = new int[3];
  _data.faceList[i].uv = new int[3];
 }

 //... file stuff ...

 // 2nd pass: read values into arrays.
 while(!file.eof()){
  //...

  if(type=="v"){
   _data.vertexList[currentVertex].x = atof(param1.c_str());
   _data.vertexList[currentVertex].y = atof(param2.c_str());
   _data.vertexList[currentVertex].z = atof(param3.c_str());
   currentVertex++;
  }else if(type=="vt"){
   _data.uvList[currentUV].u = atof(param1.c_str());
   _data.uvList[currentUV].v = atof(param2.c_str());
   currentUV++;
  }else if(type=="vn"){
   _data.normalList[currentNormal].x = atof(param1.c_str());
   _data.normalList[currentNormal].y = atof(param2.c_str());
   _data.normalList[currentNormal].z = atof(param3.c_str());
   currentNormal++;
  }else if(type=="f"){
  //...Within loop over each vertex in a single face ...

        if(endPos != string::npos){
        // Value before 1st "/" (Vertex index).
        // ...find value in string...
        _data.faceList[currentFace].vertex[i] = atoi(token.c_str()) -1; // File format begins indices from 1.

        // Value between slashes (UV index).
        // ...find value in string...
        _data.faceList[currentFace].uv[i] = atoi(token.c_str()) -1;

        // Value after 2nd "/" (Normal index).
        // ...find value in string...
        _data.faceList[currentFace].normal[i] = atoi(token.c_str()) -1;
   }
//...End of loop over every vertex in a single face...
currentFace++;
}

}

 return _data;

    }

结构 ObjFace、ObjVert、ObjUV 和 ObjNormal 定义为：

    struct ObjVert{
       float x, y, z;
    };

    struct ObjUV{
      float u, v;
    };

    struct ObjNormal{
       float x, y, z;
    };

    // Contains indexes.
       struct ObjFace{
       int* vertex;
       int* uv;
       int* normal;
    };

感谢您的帮助。此外，如果将来有任何关于避免此类错误的好资源，我们将不胜感激。

Answer 1

我输入了一些愚蠢的回复，我意识到这是不对的……但我必须继续思考，然后我想到了另一个想法。

这个对象被分配到哪里？

您的代码不清楚 data 和 _data 是否是同一个对象，但我注意到您的方法似乎返回 _data 作为一个物体。我相信也许您正在某处使用诸如 ObjData data = LoadObj("myfilename"); 之类的赋值？

如果是这种情况，我相信您的问题可能来自于您的 ObjData 类缺少复制构造函数或重载赋值运算符。 （我不是 C++ 专家，所以我不记得这到底属于哪一个。希望其他人可以确认我们是否走在正确的轨道上）。

如果您的指针在复制和赋值期间没有被正确复制（从 LoadObj 返回调用复制构造函数 iirc，然后对 data 进行明显的赋值），那么即使您如果您打算在该位置已有一个 int 数组，那么实际上您可能正在访问未初始化的内存，从而导致访问冲突。

我不是复制构造函数或重载赋值运算符的专家，但解决此问题的快速方法是返回指向 ObjData 的指针，而不是返回对象本身。

Answer 2

乍一看，我并没有发现任何明显的错误。但是，如果正如您所说，它在 int v = data.faceList[i].vertex[j]; 处爆炸，那么问题很可能是 i 或j 或两者都太大或太小。

除了熟悉调试器并消除此错误的明显方法之外，解决此类问题的最佳方法可能是完全避免它们。程序员所做的某些事情比其他事情更容易出错。这个列表很长，但是您在代码中至少执行了其中两个。

1）使用动态分配的数组
2) 使用手工循环

尽量使用 C++ 提供的工具来避免做这些事情。从#1 开始，去掉动态分配的数组。

您有一个结构体：

struct ObjFace{
  int* vertex;
  int* uv;
  int* normal;
};

...带有 3 个int 数组指针。与其这样做，不如使用向量：

struct ObjFace{
  vector<int> vertex;
  vector<int> uv;
  vector<int> normal;
};

...然后您之前必须编写的大量代码现在变得更加简单，并且更不容易出错：

// all this goes away
//_data.faceList = new ObjFace[_data.numFaces];
//_data.vertexList = new ObjVert[_data.numVertices];
//_data.uvList = new ObjUV[_data.numUVcoords];
//_data.normalList = new ObjNormal[_data.numNormals];

...并且：

// now you ask the vector how many elements it really has
for(int i = 0; i<data.faceList.size(); i++){
  for(int j = 0; j<data.faceList.size(); j++){ //Ask the vector instead of assuming triangles

   int v = data.faceList[i].vertex[j]; // Access violation here.
   double vX = data.vertexList[v].x;
   double vY = data.vertexList[v].y;
   double vZ = data.vertexList[v].z;
   glVertex3d(vX, vY, vZ);
  }
 }

现在，看看那个循环。循环是一种非常常见的错误来源。最好的循环是您永远不必编写的循环。所以改用STL的算法吧。向 ObjFace 添加一个函数以在其每个元素上执行 glVertex3d：

struct ObjFace{
//... 
  void do_vertex() const 
  {
    typedef vector<int> ints;
    for( ints::iterator it = vertex.begin(); it != vertex.end(); ++it )
      glVertex3d(it->x, it->y, it->z);
  }
};

...然后返回并减少原始循环：
（伪代码，实际语法更复杂）

typedef vector<ObjFace> ObjFaces;
for( ObjFaces::iterator it = data.faceList.begin(); it != data.faceList.end(); ++it )
  it->do_vertex();

...或者，多一点努力：

  for_each( data.faceList.begin(), data.faceList.end(), &ObjFace::do_vertex );