由vector的size()函数引发的越界问题

最新推荐文章于 2024-08-16 14:37:02 发布

xylitolz

最新推荐文章于 2024-08-16 14:37:02 发布

阅读量483

点赞数 3

分类专栏：数据结构与算法文章标签： leetcode c++

原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_41191468/article/details/122519706

版权

数据结构与算法专栏收录该内容

18 篇文章

订阅专栏

在做剑指 Offer 04. 二维数组中的查找一题时，如下代码：

class Solution {
public:
    bool findNumberIn2DArray(vector<vector<int>>& matrix, int target) {
        int i = matrix.size() - 1, j = 0;
        while (i >= 0 && j <= matrix[0].size() - 1) {
            if (matrix[i][j] > target) i--;
            else if (matrix[i][j] < target) j++;
            else return true;
        }
        return false;
    }
};

在执行[[]],1这个测试用例时，会出现如下错误：

Line 1033: Char 9: runtime error: reference binding to null pointer of type 'int' (stl_vector.h)
SUMMARY: UndefinedBehaviorSanitizer: undefined-behavior /usr/bin/../lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/../../../../include/c++/9/bits/stl_vector.h:1043:9

根据网上查阅的资料得知是发生了数组越界，matrix[i][j]当然会发生数组越界，越界在意料之中，疑惑的地方在于为什么程序仍然能够进入循环体导致越界？

while的判断条件也很简单，两个变量都和vector的size()函数有关。

_NODISCARD size_type size() const noexcept { // return length of sequence
    auto& _My_data = _Mypair._Myval2;
    return static_cast<size_type>(_My_data._Mylast - _My_data._Myfirst);
}

在C++ reference中对vector中size_type的介绍如下：

an unsigned integral type that can represent any non-negative value of difference_type

size()函数的返回值size_type本质上是一个无符号整型，因此，在j <= matrix[0].size() - 1中matrix[0].size() - 1不是我们认为的结果-1，而是将-1的补码按照无符号整型转换成的一个很大的值（常识：计算机使用补码进行运算），因此，也就解释了为什么程序能够进入循环体导致数组越界了。

在这里插入图片描述

因此，需要对matrix[0].size()做一下类型转换，下面的代码就可以成功通过测试用例了。

class Solution {
public:
    bool findNumberIn2DArray(vector<vector<int>>& matrix, int target) {
        int i = matrix.size() - 1, j = 0;
        while (i >= 0 && j <= (int)matrix[0].size() - 1) {
            if (matrix[i][j] > target) i--;
            else if (matrix[i][j] < target) j++;
            else return true;
        }
        return false;
    }
};

当然，如果提前对参数进行判空也就不会出现上述问题了，可见良好编程规范的重要性！

class Solution {
public:
    bool findNumberIn2DArray(vector<vector<int>>& matrix, int target) {
        if (matrix.size() == 0 || matrix[0].size() == 0) {
            return false;
        }
        int i = matrix.size() - 1, j = 0;
        while (i >= 0 && j <= (int)matrix[0].size() - 1) {
            if (matrix[i][j] > target) i--;
            else if (matrix[i][j] < target) j++;
            else return true;
        }
        return false;
    }
};