动态内存寻址和释放

Question

我正在尝试解决实现动态数组的网络教程（未标记）的问题。但是，它在两个地方失败了：

我尝试在函数 ResizeDynamicArray(...)

它正在输出不正确的数据。我希望看到：

10 20 30 40 50
10 30 40 50
10 30 50

...但我得到的是：

8723216 8716480 701955994 201375930 10 
8723216 701955994 201375930 10 
8723216 701955994 10

解决方案的要求是：

使用指向指针的指针而不是指向指针的引用（顺便说一句，我已经成功实现了指向指针的引用 解决方案，但我正在尝试找出 指向指针 解决方案的指针）
没有使用malloc/free
没有使用 vectors
必须使用所示的声明

有人可以指出我做错了什么吗？

int* CreateDynamicArray(int capacity, int &size);
void DeleteDynamicArray(int* dynamicArray, int &size);
void InsertElement(int* dynamicArray, int element, int &size, int &capacity);
void DeleteElement(int* dynamicArray, int elementIndex, int &size);
void ResizeDynamicArray(int** dynamicArray, int newCapacity);
void PrintArray(int *ptrArray, int capacity);

#include <iostream>

int main()
{
    int size = 0;
    int capacity = 0;

    int* ptrArray = CreateDynamicArray(capacity, size);

    InsertElement(ptrArray, 10, size, capacity);
    InsertElement(ptrArray, 20, size, capacity);
    InsertElement(ptrArray, 30, size, capacity);
    InsertElement(ptrArray, 40, size, capacity);
    InsertElement(ptrArray, 50, size, capacity);
    PrintArray(ptrArray, size);

    DeleteElement(ptrArray, 1, size);
    PrintArray(ptrArray, size);
    DeleteElement(ptrArray, 2, size);
    PrintArray(ptrArray, size);

    DeleteDynamicArray(ptrArray, size);

    ptrArray = nullptr;

    return 0;
}


int* CreateDynamicArray(int capacity, int &size)
{
    size = 0;
    return new int[capacity];
}


void DeleteDynamicArray(int* dynamicArray, int &size)
{
    if (dynamicArray != nullptr) {
        delete[] dynamicArray;
        dynamicArray = nullptr;
    }
    size = 0;
}


void InsertElement(int* dynamicArray, int element, int &size, int &capacity)
{
    if (size > capacity)
        capacity += 2;
    else
        capacity += 1;
    ResizeDynamicArray(&dynamicArray, capacity);
    dynamicArray[size] = element;
    size++;
}


void DeleteElement(int* dynamicArray, int elementIndex, int &size)
{
    for(int i = elementIndex + 1; i < size; i++)
        dynamicArray[i - 1] = dynamicArray[i];
    size--;
}


void ResizeDynamicArray(int** dynamicArray, int newCapacity)
{
    int *newArray = new int[newCapacity];
    for(int i = 0; i < newCapacity; i++) {
        newArray[i] = (*dynamicArray)[i];
    }
//  if (*dynamicArray != nullptr) {
//      delete [] *dynamicArray;
//  }
    *dynamicArray = newArray;
}


void PrintArray(int *dynamicArray, int size)
{
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        std::cout << dynamicArray[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

Answer 1

我们来看看InsertElement中的问题。你有：

void InsertElement(int* dynamicArray, int element, int &size, int &capacity)
{
    ...
    ResizeDynamicArray(&dynamicArray, capacity);
    ...
}

在此函数中，您修改函数中局部 dynamicArray 指向的内容。这不会改变指针在调用函数中指向的内容。因此，您会遇到以下问题。

调用函数中的变量没有指向您预期的新分配内存。
调用函数使用了它没有的内存，导致未定义的行为。
你有内存泄漏。一旦你 return from InsertElement.

修复它的方法是通过引用传递指针。

void InsertElement(int*& dynamicArray, int element, int &size, int &capacity)
{
    ...
    ResizeDynamicArray(&dynamicArray, capacity);
    ...
}

我建议更改 ResizeDynamicArray 以通过引用接受指针。使用 int** 是 C 风格，而不是 C++ 风格。如果你确实改变了它，你可以使用

    ResizeDynamicArray(dynamicArray, capacity);

以上。

这是我对函数声明的建议。我认为您可以相应地更新实现。

int* CreateDynamicArray(int capacity, int &size);
void DeleteDynamicArray(int*& dynamicArray, int &size);
void InsertElement(int*& dynamicArray, int element, int &size, int &capacity);
void DeleteElement(int* dynamicArray, int elementIndex, int &size);
void ResizeDynamicArray(int*& dynamicArray, int newCapacity);
void PrintArray(int *ptrArray, int capacity);

我注意到您在 ResizeDynamicArray 中有一个错误。您正在使用：

int *newArray = new int[newCapacity];
for(int i = 0; i < newCapacity; i++) {
    newArray[i] = (*dynamicArray)[i];
}

将值从旧数组复制到新数组。但是，旧数组没有新数组那么多的元素。您最终会从您不应该访问的内存中复制值。有必要将旧容量作为参数传递给函数，以便您可以正确复制旧值。

Answer 2

我相信我有解决方案，感谢 R Sahu。

int* CreateDynamicArray(int capacity, int &size);
void DeleteDynamicArray(int* dynamicArray, int &size);
void InsertElement(int** dynamicArray, int element, int &size, int &capacity);
void DeleteElement(int** dynamicArray, int elementIndex, int &size);
void ResizeDynamicArray(int** dynamicArray, int newCapacity);
void PrintArray(int *ptrArray, int capacity);

#include <iostream>

int main()
{
    int size = 0;
    int capacity = 0;

    int* ptrArray = CreateDynamicArray(capacity, size);

    InsertElement(&ptrArray, 10, size, capacity);
    InsertElement(&ptrArray, 20, size, capacity);
    InsertElement(&ptrArray, 30, size, capacity);
    InsertElement(&ptrArray, 40, size, capacity);
    InsertElement(&ptrArray, 50, size, capacity);
    PrintArray(ptrArray, size);

    DeleteElement(&ptrArray, 1, size);
    PrintArray(ptrArray, size);
    DeleteElement(&ptrArray, 2, size);
    PrintArray(ptrArray, size);

    DeleteDynamicArray(ptrArray, size);

    ptrArray = nullptr;

    return 0;
}


int* CreateDynamicArray(int capacity, int &size)
{
    size = 0;
    return new int[capacity];
}


void DeleteDynamicArray(int* dynamicArray, int &size)
{
    if (dynamicArray != nullptr) {
        delete[] dynamicArray;
        dynamicArray = nullptr;
    }
    size = 0;
}


void InsertElement(int** dynamicArray, int element, int &size, int &capacity)
{
    if (size > capacity)
        capacity += 2;
    else
        capacity += 1;
    ResizeDynamicArray(dynamicArray, capacity);
    (*dynamicArray)[size] = element;
    size++;
}


void DeleteElement(int** dynamicArray, int elementIndex, int &size)
{
    for (int i = elementIndex + 1; i < size; i++)
        (*dynamicArray)[i - 1] = (*dynamicArray)[i];
    size--;
}


void ResizeDynamicArray(int** dynamicArray, int newCapacity)
{
    int *newArray = new int[newCapacity];
    for (int i = 0; i < newCapacity; i++) {
        newArray[i] = (*dynamicArray)[i];
    }
    if (*dynamicArray != nullptr)
        delete[] * dynamicArray;
    *dynamicArray = newArray;
}


void PrintArray(int *dynamicArray, int size)
{
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        std::cout << dynamicArray[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

动态内存寻址和释放

Dynamic memory addressing and deallocation

c++

pointers

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