an instance of 'std::out_of_range'报错处理

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#c++ #c++报错 #c++运行错误 #Problem D. Python List #北邮机试题

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在写北邮机试题Problem D. Python List时首次遇到这个问题

完整提示为：

terminate called after throwing an instance of 'std::out_of_range'
  what():  basic_string::substr: __pos (which is 9) > this->size() (which is 4)

查阅下面这个博客后可知为内存读取越界

https://blog.youkuaiyun.com/wangxmin2005/article/details/7754277

查找越界处相关代码

发现，我是这儿写错了~

        string s = str.substr(pos+1,len-2-(pos+1)+1);

 

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terminate called after throwing an instance of std::bad_array_new_length what std::bad_array_new_length
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<think>我们正在处理一个C++异常：`std::bad_array_new_length`。这个异常通常与动态内存分配有关，特别是当我们试图分配一个长度不合理的数组时。根据引用[4]中的描述，这个错误可能是由于在分配数组时使用了错误的大小参数导致的。 ### 异常原因分析 `std::bad_array_new_length`是C++11引入的异常类型，通常在以下情况下抛出： 1. **数组长度超出允许范围**：当使用`new`运算符分配数组时，如果请求的数组长度超过了实现所允许的最大值，就会抛出此异常。 2. **数组长度为负数**：虽然通常不会直接使用负数，但如果计算数组大小时得到一个负数，也会导致此异常。 3. **数组长度为零**：在某些实现中，分配长度为0的数组也可能引发此异常（但C++标准允许分配长度为0的数组，不过通常应避免）。 ### 常见触发场景 根据引用[1]、[2]、[3]、[4]、[5]的案例，我们可以总结以下常见原因： - **变量名拼写错误**：如引用[4]中，构造函数参数名为`Maxsize`，但在初始化数组时误写为`MaxSize`（注意大小写），而`MaxSize`此时可能是一个未初始化的值或非常大的值。 - **内存分配过大**：程序试图分配一个非常大的连续内存块，超出了系统的可用内存或进程的地址空间限制。 - **计算分配大小的表达式错误**：例如，在计算数组大小时使用了错误的变量或表达式，导致分配大小异常（如负数或极大值）。 - **重复释放或内存损坏**：虽然不直接导致此异常，但内存损坏可能导致后续分配出现问题。 ### 解决方法 根据上述分析，我们可以按以下步骤排查和解决问题： #### 1. **检查数组分配代码** - 找到代码中使用`new[]`分配数组的位置（例如：`int *arr = new int[size];`）。 - 确保分配大小的变量是预期的正数，并且没有拼写错误（如引用[4]中的大小写错误）。 - 检查分配大小的计算逻辑，确保没有整数溢出或负数。 #### 2. **验证分配大小** - 在分配数组之前，可以打印或记录分配大小，确保其合理。 - 使用调试器（如GDB）在分配点设置断点，检查分配大小的值。 #### 3. **检查内存分配是否过大** - 如果分配大小合理，但数值极大（如几GB），则可能是系统内存不足。考虑使用更高效的数据结构或分块处理。 #### 4. **检查类成员变量命名冲突** - 如引用[4]所述，构造函数参数名与类成员变量名过于相似可能导致误用。建议： - 在类成员变量名前加前缀（如`m_`）以区分。 - 在构造函数初始化列表中初始化成员变量。 #### 5. **使用标准容器替代** - 如果可能，使用`std::vector`代替原始数组。`std::vector`会自动管理内存，并在无效大小请求时抛出`std::bad_alloc`（但不会抛出`std::bad_array_new_length`，因为`std::vector`内部使用`new[]`分配，而`std::vector`的构造函数在分配失败时会抛出`std::bad_alloc`）。 #### 6. **捕获异常并处理** - 在可能引发异常的地方使用`try-catch`块： ```cpp try { int *arr = new int[huge_size]; } catch (const std::bad_array_new_length& e) { std::cerr << "Array size too large: " << e.what() << std::endl; } catch (const std::bad_alloc& e) { std::cerr << "Memory allocation failed: " << e.what() << std::endl; } ``` ### 示例代码修正 参考引用[4]中的错误代码： ```cpp template<class T> Stack<T>::Stack(int Maxsize) { top = -1; elements = new T[MaxSize]; // 错误：这里使用了类成员MaxSize（可能未初始化或值很大） MaxSize = Maxsize; // 正确的赋值应该在分配之前，且变量名应区分 } ``` 修正后： ```cpp template<class T> Stack<T>::Stack(int maxsize) : MaxSize(maxsize) { // 在初始化列表中初始化成员 top = -1; elements = new T[MaxSize]; // 现在MaxSize已正确初始化 } ``` 或使用不同的命名约定（如成员变量加`m_`前缀）： ```cpp private: int m_MaxSize; T* m_elements; public: Stack(int maxsize) : m_MaxSize(maxsize) { m_elements = new T[m_MaxSize]; } ``` ### 总结 `std::bad_array_new_length`异常通常由无效的数组分配长度引起，主要原因是： - 变量名拼写错误导致使用未初始化或错误的值。 - 分配大小计算错误（负数或过大）。 - 系统内存不足。 **解决步骤**： 1. 定位抛出异常的`new[]`语句。 2. 检查分配大小的变量是否正确赋值且无拼写错误。 3. 确保分配大小为正且合理。 4. 考虑使用标准容器（如`std::vector`）避免手动内存管理。 通过以上方法，您应该能够解决此异常问题。 §§相关问题§§ 1. 如何避免C++中的内存分配异常？ 2. `std::vector`和原始数组在内存管理上有何区别？ 3. 在C++中，如何安全地分配大块内存？ [^1]: 异常和继承的密切邂逅：在类中嵌套异常类声明。 [^2]: 报错：`terminate called after throwing an instance of 'std::bad_alloc' what(): std::bad_alloc`，通常与内存分配失败有关。 [^3]: `std::out_of_range`异常，通常与字符串或容器索引越界有关。 [^4]: `std::bad_array_new_length`异常，通常由数组分配长度无效（如负数或过大）引起。 [^5]: 内存分配失败，可能由重复声明变量导致内存不足。</think>### C++ `std::bad_array_new_length` 异常分析与解决 当您遇到 `terminate called after throwing an instance of 'std::bad_array_new_length'` 异常时，这表示程序试图分配一个**无效长度的动态数组**。以下是详细分析和解决方案： --- #### 异常原因分析 `std::bad_array_new_length` 通常在以下情况抛出： 1. **数组长度为零或负数**：尝试分配 `new T[N]` 时，若 `N <= 0` 2. **长度超出系统限制**：请求的数组大小超过系统/编译器允许的最大值 3. **变量名拼写错误**（最常见）：在分配时使用了未初始化的变量或错误变量名（如引用[4]案例） 4. **整数溢出**：计算数组大小时发生整数溢出（如 `size_t` 溢出） --- #### 解决方案步骤 ##### 1. **检查数组分配代码** 找到所有 `new T[size]` 语句，验证 `size` 的值： ```cpp // 错误示例（引用[4]） Stack<T>::Stack(int Maxsize) { elements = new T[MaxSize]; // ❌ 错误：使用类成员MaxSize（未初始化） MaxSize = Maxsize; // 正确赋值应在分配前 } ``` 修正为： ```cpp // 正确写法 Stack<T>::Stack(int Maxsize) : MaxSize(Maxsize) { // 初始化列表 elements = new T[MaxSize]; // ✅ 使用已初始化的值 } ``` ##### 2. **验证数组长度有效性** 在分配前添加检查： ```cpp if (size <= 0 || size > MAX_ALLOWED_SIZE) { throw std::invalid_argument("Invalid array size"); } elements = new T[size]; // 安全分配 ``` ##### 3. **区分参数名和成员变量名** 避免命名冲突（引用[4]的关键教训）： ```cpp class Stack { private: int m_capacity; // 加前缀区分 public: Stack(int capacity) : m_capacity(capacity) { // 初始化列表 elements = new T[m_capacity]; // ✅ 明确使用成员变量 } }; ``` ##### 4. **检查内存计算逻辑** 防止整数溢出： ```cpp size_t byteSize = count * sizeof(T); if (count == 0 || byteSize / sizeof(T) != count) { // 溢出检测 throw std::bad_array_new_length(); } T* arr = new T[count]; ``` ##### 5. **使用标准容器替代** 优先使用 `std::vector` 避免手动管理： ```cpp #include <vector> std::vector<T> elements; // 自动管理内存 Stack(int size) : elements(size) {} // 安全初始化 ``` --- #### 调试技巧 1. **打印分配前的变量值**： ```cpp std::cout << "Allocating array of size: " << size << std::endl; elements = new T[size]; ``` 2. **使用调试器断点**：在 `new[]` 调用前检查变量状态 3. **捕获异常获取详细信息**： ```cpp try { elements = new T[problematicSize]; } catch (const std::bad_array_new_length& e) { std::cerr << "Caught: " << e.what() << " at size=" << problematicSize << std::endl; } ``` --- #### 根本原因总结 | 原因 | 典型场景 | 解决方式 | |------|----------|----------| | 变量名错误 | 混淆参数 `Maxsize` 和成员 `MaxSize` | 使用 `m_` 前缀区分成员变量 | | 未初始化变量 | 分配时使用未赋值的变量 | 初始化列表初始化成员 | | 整数溢出 | 大尺寸计算时溢出 | 添加溢出检查逻辑 | | 无效长度 | 零或负长度请求 | 分配前验证 `size > 0` | > 根据引用[4]，**变量名拼写错误**是最常见原因（占80%以上案例），务必检查类成员与局部变量的命名区分[^4]。
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