c++函数返回时异常出错原因

本文通过调试发现了一个由于字符数组长度不足导致的栈溢出问题,并给出了修改字符数组长度后的解决方案。

不断的注释调试,发现分配一个字符数组

char msg[40];
sprintf(msg, "恭喜,突破历史记录,获得最高分%d!", nowScore);

 注释掉就不会出错,然后把msg长度设置为100就可以了,原因是字符串太长,函数内参数栈分配的存储空间不够,溢出导致的。。。

 

打印这个字符串长度

CCLog("%s length=%d", msg, strlen(msg));

 输出结果是

恭喜,突破历史记录,获得最高分11! length=50

 所以,就是栈溢出导致的函数返回错误。

<think>我们参考引用中关于C++ max函数的使用以及栈的实现,来设计一个能够返回栈中最大值的栈类。 由于栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,我们不仅要支持基本的push、pop操作,还要能够高效地返回当前栈中的最大值。 一种常见的思路是使用两个栈:一个栈用于存储数据,另一个栈用于存储当前的最大值(称为最大值栈)。 具体实现: 1. 当压入新元素,将其压入数据栈。 2. 同,如果最大值栈为空或者新元素大于等于最大值栈的栈顶元素,则将新元素也压入最大值栈。 3. 当弹出元素,如果弹出的元素等于最大值栈的栈顶元素,则同弹出最大值栈的栈顶。 4. 这样,最大值栈的栈顶始终是当前栈中的最大值。 但是,我们也可以考虑使用一个栈,但每个元素存储一个对(当前值,当前最大值)。不过这样空间开销较大。 这里我们采用双栈法。 另外,我们也可以参考引用[5]中提到的优化思想,但这里不需要遗传算法,我们只需要维护一个最大值即可。 根据引用[3]和[4]中关于最大值函数的实现,我们可以知道如何比较最大值,但这里我们需要在栈的整个生命周期中动态维护最大值。 因此,我们设计一个类MaxStack: 成员变量: stack<int> dataStack; // 存储数据的栈 stack<int> maxStack; // 存储当前最大值的栈 成员函数: void push(int x); // 压入元素 void pop(); // 弹出栈顶元素 int top(); // 获取栈顶元素(不弹出) int getMax(); // 获取当前栈中的最大值 注意:我们假设栈非空才能调用pop、top和getMax,否则需要处理异常(这里为了简单,我们不做异常处理,但实际应用中应该考虑)。 在push操作中: dataStack.push(x); if (maxStack.empty() || x >= maxStack.top()) { maxStack.push(x); } 在pop操作中: if (dataStack.top() == maxStack.top()) { maxStack.pop(); } dataStack.pop(); 这样,getMax()只需要返回maxStack.top()即可。 但是,这种方法在压入相同最大值,我们也会压入maxStack,这样在弹出,只有弹出当前最大值才会更新maxStack。 然而,这种方法存在一个缺点:当有多个相同最大值,我们可能会在maxStack中存储多个相同的值,但这并不影响正确性。 我们也可以考虑在maxStack中存储当前最大值出现的次数,这样可以节省空间,但实现稍微复杂一些。 不过,题目要求是返回最大值,我们这里采用简单的方法,即每个可能成为最大值的元素都压入maxStack(即使重复)。 下面我们用C++代码实现。 注意:由于栈的top()返回的是引用,我们直接比较即可。 另外,我们还可以考虑使用其他方法,比如在每次push,如果新元素比当前最大值小,则maxStack不压入新元素,而是重复压入当前最大值?这样不行,因为弹出我们需要知道每个数据栈元素对应的最大值状态(但这样会导致maxStack和数据栈一样长,而且每个元素都是当前最大值,这样在弹出,我们同弹出两个栈的栈顶,然后getMax()就是maxStack的栈顶)。这种方法也是可行的,而且代码更简单。 两种方法: 方法1(上面描述的方法): maxStack只压入可能成为最大值的元素(非严格递增,即允许重复的最大值)。 这样maxStack的大小不会超过数据栈,而且在某些情况下会小很多。 方法2(每个元素都对应一个当前最大值): 在push,我们计算当前最大值(如果maxStack不为空,则当前最大值是maxStack.top()和x的较大者,否则就是x),然后将这个当前最大值压入maxStack(这样maxStack和数据栈大小相同)。 在pop,同弹出数据栈和maxStack的栈顶。 方法2的getMax()也是maxStack.top(),而且不会出现空的情况(因为两个栈大小相同)。 方法2的代码更简单,且逻辑清晰,但空间开销较大(多一个相同大小的栈)。方法1的空间开销较小,但逻辑稍微复杂。 我们这里选择方法2,因为它简单且不容易出错,而且对于栈的大小不是特别大的情况下,空间开销可以接受。 具体实现(方法2): class MaxStack { private: stack<int> dataStack; stack<int> maxStack; public: void push(int x) { dataStack.push(x); if (maxStack.empty()) { maxStack.push(x); } else { // 当前最大值是maxStack的栈顶和x的较大者 int currentMax = maxStack.top(); if (x > currentMax) { maxStack.push(x); } else { maxStack.push(currentMax); } } } void pop() { dataStack.pop(); maxStack.pop(); } int top() { return dataStack.top(); } int getMax() { return maxStack.top(); } }; 但是,我们也可以参考C++标准库中的max函数(引用[1][2][3])来简化比较操作。例如,我们可以用std::max来比较: maxStack.push(std::max(x, maxStack.top())); 注意:在push,如果maxStack为空,我们不能调用maxStack.top(),所以需要分开判断。 我们可以修改为: void push(int x) { dataStack.push(x); if (maxStack.empty()) { maxStack.push(x); } else { maxStack.push(std::max(x, maxStack.top())); } } 这样代码更简洁。 但是,我们也要注意,如果栈为空调用getMax()和top()、pop()会导致未定义行为。在实际应用中,应该加入异常处理,但题目没有要求,我们这里先不考虑。 下面我们给出完整的类定义。 另外,我们也可以考虑使用模板,使得栈可以支持不同的数据类型(比如double, float等),但题目没有要求,我们这里先实现整数版本。 如果要求模板,我们可以参考引用[2]中的模板函数,但这里我们只针对整数。 根据用户要求,实现一个C++函数(实际上是类)用于返回栈中的最大值。 因此,我们实现如下:</think>### C++ 实现带最大值功能的栈类 我将为您实现一个高效获取栈中最大值的栈类,采用双栈结构(数据栈 + 最大值栈)实现。以下是完整代码: ```cpp #include <stack> #include <stdexcept> #include <climits> class MaxStack { private: std::stack<int> dataStack; // 存储实际数据的栈 std::stack<int> maxStack; // 存储当前最大值的栈 public: // 压入元素 void push(int value) { dataStack.push(value); // 更新最大值栈:若为空则直接压入,否则与当前最大值比较 if (maxStack.empty()) { maxStack.push(value); } else { int currentMax = maxStack.top(); maxStack.push((value > currentMax) ? value : currentMax); } } // 弹出栈顶元素 void pop() { if (dataStack.empty()) { throw std::runtime_error("Pop from empty stack"); } dataStack.pop(); maxStack.pop(); // 同步弹出最大值栈顶 } // 获取栈顶元素(不弹出) int top() const { if (dataStack.empty()) { throw std::runtime_error("Top from empty stack"); } return dataStack.top(); } // 获取当前栈中最大值 int getMax() const { if (maxStack.empty()) { throw std::runtime_error("Max from empty stack"); } return maxStack.top(); } // 检查栈是否为空 bool empty() const { return dataStack.empty(); } // 获取栈大小 size_t size() const { return dataStack.size(); } }; ``` ### 实现说明 1. **双栈结构原理**: - `dataStack`:存储实际数据 - `maxStack`:存储每个操作刻对应的最大值 - 间复杂度:所有操作(push/pop/top/getMax)均为 $O(1)$ - 空间复杂度:$O(n)$(额外使用一个等长的栈) 2. **关键操作解析**: - **push 操作**: ```cpp maxStack.push((value > currentMax) ? value : currentMax); ``` 每次压入新值,`maxStack`同步压入**当前栈的最大值**(新值与旧最大值的较大者) - **pop 操作**: ```cpp dataStack.pop(); maxStack.pop(); // 同步弹出 ``` 双栈同弹出,保持状态一致 - **getMax 操作**: ```cpp return maxStack.top(); // 直接返回最大值栈顶 ``` ### 使用示例 ```cpp #include <iostream> int main() { MaxStack stack; stack.push(3); stack.push(5); stack.push(2); stack.push(7); std::cout << "当前最大值: " << stack.getMax() << std::endl; // 输出 7 stack.pop(); // 移除7 std::cout << "弹出后最大值: " << stack.getMax() << std::endl; // 输出 5 stack.push(6); std::cout << "添加6后最大值: " << stack.getMax() << std::endl; // 输出 6 } ``` ### 算法优化点 1. **空间优化方案**:可改用`std::pair<int, int>`存储(值, 当前最大值),但会牺牲部分可读性 2. **重复值处理**:当前实现能正确处理重复的最大值(如连续压入多个最大值) 3. **异常安全**:所有可能引发异常的操作均进行空栈检查 > 此实现参考了极值维护的经典算法思想[^1][^3],通过空间换间策略实现高效的最大值查询。对于栈操作频繁且需要实获取最大值的场景(如股票交易系统、实数据分析等)特别有效[^5]。
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