"Heap use after free" LeetCode Online Judge 错误但不是 Visual Studio

Question

我正在编写 LeetCode 问题“奇偶链表”的解决方案，可以阅读 here。

我的代码在测试用例中失败并出现错误

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==31==ERROR: AddressSanitizer: heap-use-after-free on address 0x6020000000d8 at pc 0x0000003d7f1d bp 0x7fff37cf9640 sp 0x7fff37cf9638
READ of size 8 at 0x6020000000d8 thread T0

然而，当我运行 Visual Studio 中的代码诊断错误时，一切正常。 LeetCode 的答案在这里：

class Solution {
public:
    ListNode* oddEvenList(ListNode* head) {
        
        if (!head){
            return head;
        }
        
        ListNode* odd_head = head;
        ListNode* even_head = odd_head->next;
        
        if (!even_head){
            return head;
        }
        
        ListNode* last_odd = odd_head;
        ListNode* last_even = even_head;
        ListNode* next_node = even_head->next;
        
        bool flag = true;
        
        while(true){
            if (!next_node){
                break;
            }
            if (flag){
                last_odd -> next = next_node;
                last_odd = next_node;
            } else {
                last_even -> next = next_node;
                last_even = next_node;
            }
            
            flag = !flag;
            
            next_node = (next_node->next);
            
        }
        last_odd->next = even_head;
        
        return odd_head;
    }
};

我用来测试上面的代码在这里：

#include "oddevenlinkedlist.h"

#include <iostream>
int main() {

    ListNode* l1 = new ListNode(1);
    ListNode* l2 = new ListNode(2);
    l1->next = l2;
    ListNode* l3 = new ListNode(3);
    l2->next = l3;
    ListNode* l4 = new ListNode(4);
    l3->next = l4;
    ListNode* l5 = new ListNode(5);
    l4->next = l5;

    Solution solution{};
    ListNode* result = solution.oddEvenList(l1);
    ListNode* next_node = result;
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        std::cout << next_node->val << " ";
        next_node = next_node->next;
    }

    delete l1;
    delete l2;
    delete l3;
    delete l4;
    delete l5;

    return 0;
}

如果你想测试这个，你需要一个 ListNode 的定义，它在这里：

struct ListNode {
    int val;
    ListNode* next;
    ListNode() : val(0), next(nullptr) {}
    ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {}
    ListNode(int x, ListNode* next) : val(x), next(next) {}
    
};

因为代码适用于我的编译器，所以我无法诊断错误。虽然我当然希望有人可以识别错误，但我的问题是：为什么 MSVS 没有捕获“释放后堆”错误？

Answer 1

您在 C++ 程序中可能做错的大多数事情都属于 undefined behaviour 的类别。在释放 is 后使用内存、取消引用空指针、读取未初始化的变量、读取或写入超出数组范围的内容，所有这些都会调用未定义的行为。

未定义的行为意味着 C++ 标准不要求受影响的程序有任何特定的行为。生成错误消息、抛出异常、表面上正常工作和崩溃都是允许的行为（其他任何行为也是如此）。所以MSVS没有产生任何类型的错误并没有错。

初学者有时很难处理未定义的行为，但当他们解决哲学问题时，概念本身就很简单。

C++有未定义行为这个概念的原因也很简单。检查错误需要时间。即使没有发生错误，检测错误的代码也会比不检测错误的代码慢运行。未定义的行为允许编译器编写者不检查错误并因此产生更快的代码。

现在检查错误显然很有用，尤其是对于调试。因此，大多数编译器都有各种选项可以检测到一些错误。作为在线判断的编译器运行ning 会尽可能提高错误检测是有道理的。

Answer 2

根本问题

至少从表面上看，问题是您未能正确终止链表。

您从单个链表开始，然后将其分成奇数和偶数部分就好了。

然后在最后，您（正确地）将 evens 列表连接到 odds 列表的末尾。

但是你错过了一点：evens 列表中的最后一个节点（至少可能）有一个非空的 next 指针。具体来说，如果列表的最后一个元素是奇数元素，那么最后一个偶数元素仍将有一个指向最后一个奇数元素的指针。

所以对于 5 个元素的列表，您将得到如下内容：

显然，当你把两部分放在一起时，在 last_odd->next = even_head; 之后，你需要添加类似 last_even->next = nullptr; 的东西，这样连接的列表就会终止。

差异

在您上面显示的代码中，您首先分配五个节点，然后删除完全相同的五个节点，忽略链表的结构。

但是在线判断显然是遍历链表，并在链表中删除节点。因此，当它遍历您返回的链表时，到达最后一个节点后，它会跟随非空 next 指针指向最后一个 odd 节点，并尝试删除它——但由于它已经被删除，会产生错误。

"Heap use after free" LeetCode Online Judge 错误但不是 Visual Studio

"Heap use after free" error in LeetCode Online Judge but not Visual Studio

c++

pointers

heap-memory

visual-c++

根本问题

差异