使用 *this 时出现段错误

Question

当我尝试从同一类的方法中访问类的成员时，我遇到了段错误，这对我来说根本没有意义。

我有 Tree 类：

class Tree
{

public:

Coord* root;

Tree(int x, int y)
{
    root = new Coord(x, y);
    populateTree();
}

void populateTree()
{
    queue<Coord*> nodes;
    nodes.push(root);

    while (nodes.size() > 0)
    {
        Coord* currnode = nodes.front();
        nodes.pop();

        if ( !(currnode->getValidMoves()) )
        {
            return;
        }

        else
        {
            for (int i = 0; i < MAX_CHILDREN_PER_COORD; i++)
            {
                if (currnode->children[i] != NULL)
                {
                    nodes.push(currnode->children[i]);
                }
            }
        }
    }
}

...和 ​​Coord 类...

class Coord : public Loc
{
    public:

    Coord(int xPos, int yPos);

    Coord* children[MAX_CHILDREN_PER_COORD];


    bool getValidMoves();


    bool operator==(Coord coord);
    bool operator==(Loc loc);

};

Coord::Coord(int xPos, int yPos) : Loc(xPos, yPos) {}


bool Coord::getValidMoves()
{
    //This line segfaults
    Coord test = *this;

    //Global boolean method. Checks found
    if (!foundTrue())
    {
        for (int i = 0; i < MAX_CHILDREN_PER_COORD; i++)
        {
            //If the above segfaulting line is commented out, this is the first place that segfaults
            int newX = x + knightPositions[i].x;
            int newY = y + knightPositions[i].y;

            if ( !(newX > GRID_X || newX < 0 || newY > GRID_Y || newY < 0) )
            {
                //knightPositions is a Loc array of length MAX_CHILDREN_PER_COORD
                children[i] = new Coord(x + knightPositions[i].x, y + knightPositions[i].y);
                //Global 2d array of ints. Gets checked by foundTrue()
                found[x + knightPositions[i].x][y + knightPositions[i].y] = true;
            }
        }

        return true;
    }

    else
    {
        return false;
    }

    //Otherwise, just leave it as a blank array
}


bool Coord::operator==(Coord coord)
{
    return coord.x == x && coord.y == y;
}

bool Coord::operator==(Loc loc)
{
    return loc.x == x && loc.y == y;
}

...以及 Coord 继承的 Loc 类...

class Loc
{
    public:
        int x, y;

        //Constructor
        Loc(int xPos, int yPos) : x(xPos), y(yPos) {}
};

如注释所示，段错误发生在 Coord::getValidMoves() 中。如果单步执行代码到该点，然后监视 *this 或 x 或 this->x，我会收到“无法访问 0xbaadf00d 处的内存”的消息，

为什么会发生这种情况？我哪里搞砸了？我只是不明白尝试在方法中访问 *this 可能会导致段错误。

Answer 1

您需要初始化 Coord::children 的元素。它们不保证为 NULL，因此在 populateTree() 中，当您对每个子项进行 null 测试时，您将得到非 null 子项，尽管它们不会指向有效的 坐标。当它们从队列中弹出时，您对无效的Coord调用getValidMoves()，您将得到段错误。

将 Coord 构造函数更改为：（

Coord::Coord(int xPos, int yPos) : Loc(xPos, yPos)
{
    std::fill( children, children + MAX_CHILDREN_PER_COORD, NULL );
}

您需要为 std::fill 添加 #include。

请注意，会发生段错误尝试取消引用 this 时，因为这是您第一次尝试访问无效内存。

Answer 2

当对无效（或失效）指针调用方法时，访问数据成员时出现段错误是一个常见问题。虽然该语言提供了对象和方法的抽象，但底层实现仍然具有函数和数据，其中方法是应用于数据的函数（代码）（隐式 *this）。

在调用方法之前检查指针是否有效（不为空，未释放），因为这肯定是问题所在：

struct test {
   int x;
   void foo( int y ) {
      x = y;       // [1]
   }
};
int main() {
   test *p = 0;
   //p->foo();     // segfault in x=y above: this == 0
   p = new test;
   p->foo();
   delete p;
   // p->foo();    // undefined behavior, can be a segfault or not
   p = reinterpret_cast<test*>( "This is a literal" );
   p->foo();       // undefined behavior, probably segfault
                   // writing to read-only memory (this depends on compiler/environment)
}

在上面的代码中，所有错误大多数都会在标记为 [1] 的行处检测到

Answer 3

如果你让你的构造函数看起来像这样：

Coord::Coord(int xPos, int yPos) : Loc(xPos, yPos)
{
    for (int i = 0; i < MAX_CHILDREN_PER_COORD; ++i) {
        children[i] = NULL;
    }
}

你的问题就会消失。您应该在构造函数中初始化所有数据成员。

问题是 children 将包含随机数据。它不会被初始化为 NULL，因此即使对于不存在的子节点，测试 currnode->children[i] != NULL 也不会为真。然后，您将调用这些不存在的子函数的成员函数，并且当这些成员函数运行时，它们将具有无效的 this 指针。