stl 容器和指针的奇怪行为

Question

我不明白为什么以下不起作用：

queue<int*> q;

int counter = 1;
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    int a[1] = {counter};
    q.push(a);
    counter++;
}

while (!q.empty()) {
    int *top = q.front();
    q.pop();

    cout << top[0] << endl;
}

它应该打印出：1 2 3，但打印出的是 3 3 3。这是因为每次循环后队列中的指针都是相同的。为什么会发生这种情况？

Answer 1

您正在存储指向局部变量的指针，并在它们指向的局部变量超出范围后使用这些指针。

换句话说：您正在调用未定义行为。

结果：它不应该打印出“1 2 3”。它不必做任何事，可以做任何它喜欢做的事。 “3 3 3”对我来说似乎很合理，因为它也允许崩溃。

Answer 2

int a[1] = {counter};
q.push(a);

不正确。它调用未定义的行为，因为大括号（for 循环块）之外不存在 a。即使它定义良好，您的代码还有另一个问题，queue 中的所有项目都是相同的，因为 a （相同的内存）在循环中重复使用。

解决方案是这样的：

int *a = new int[1];
a[0] = counter;
q.push(a);

如果你这样做，那么你当然必须自己释放内存。

---

但我想知道如果queue中的每一项都只是一个int，那么为什么不使用以下内容：

queue<int> q;

for (int i = 0; i < 3; i++) 
{
  q.push(counter);
  counter++;
}

或者如果你真的想要数组，那么为什么不使用 std::queue; > as ：

std::queue<std::vector<int> > q;

for (int i = 0; i < 3; i++) 
{
  std::vector<int> v;
  v.push_back(counter);
  q.push(v); //dont worry - a copy of the vector is being pushed!
  counter++;
}

这样，您就不必处理原始指针。您不必自己分配或释放内存，我认为这是一种安全的方法！

Answer 3

您有未定义的行为，因为您的 a 声明在将其推入队列的循环末尾超出了范围。

可能发生的情况是 a 的内存位置每次都会被重用，但绝对不能保证。下次运行它时，您可能会得到不同的输出，或者您可能会崩溃，或者恶魔可能会从您的鼻孔中飞出。

Answer 4

如果您坚持使用指向整数的指针，下面的代码可以满足您的要求：

#include <queue>
#include <iostream>

int main()
{
  std::queue<int*> q;

  int counter = 1;
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    int* a = new int;
    *a = counter;
    q.push(a);
    counter++;
  }

  while (!q.empty()) {
    int *top = q.front();
    q.pop();

    std::cout << *top << std::endl;
    delete top;
  }

  return 0;
}