C++：私有 class 指针成员 returns 未定义值

Question

我正在尝试打印红黑树的级别顺序，但是，指向其他节点的指针在插入STL队列后总是return任何数字。我在这里做错了什么？

这是我的节点的实现class:

// rbtree-node.h
class RBTreeNode
{
public:
  // RBTreeNode(int value, Color color) : value_(value), color_(color), left_(nullptr), right_(nullptr), parent_(nullptr) {}
  RBTreeNode(int value, Color color) : value_(value), color_(color) {}
  ~RBTreeNode()
  {
    delete left_;
    delete right_;
    delete parent_;
  }

  void setLeft(RBTreeNode *node);
  RBTreeNode *getLeft();

  void setRight(RBTreeNode *node);
  RBTreeNode *getRight();

  void setParent(RBTreeNode *node);
  RBTreeNode *getParent();

  void setValue(int value);
  int getValue();

  void setColor(Color color);
  Color getColor();

  bool hasRedChild();
  bool isParentLeftChild();

  void print();

private:
  int value_;
  RBTreeNode *left_ = nullptr;
  RBTreeNode *right_ = nullptr;
  RBTreeNode *parent_ = nullptr;
  Color color_;
};

// rbtree-node.cpp
void RBTreeNode::setLeft(RBTreeNode *node)
{
  this->left_ = node;
}

RBTreeNode *RBTreeNode::getLeft()
{
  return this->left_;
}

void RBTreeNode::setRight(RBTreeNode *node)
{
  this->right_ = node;
}

RBTreeNode *RBTreeNode::getRight()
{
  return this->right_;
}

void RBTreeNode::setParent(RBTreeNode *node)
{
  this->parent_ = node;
}

RBTreeNode *RBTreeNode::getParent()
{
  return this->parent_;
}

void RBTreeNode::setValue(int value)
{
  this->value_ = value;
}

int RBTreeNode::getValue()
{
  return this->value_;
}

void RBTreeNode::setColor(Color color)
{
  this->color_ = color;
}

Color RBTreeNode::getColor()
{
  return this->color_;
}

bool RBTreeNode::isParentLeftChild()
{
  return this->parent_ != NULL && this->parent_->left_ == this;


void RBTreeNode::print()
{
  std::cout << "Value: " << this->value_ << ", Color: " << this->color_ << ", Left: " << this->left_ << ", Right: " << this->right_ << std::endl;
}

然后我插入一个节点：

    // ...
    RBTreeNode node = RBTreeNode(n, BLACK);
    root_ = &node;
    return root_;
    // ...

之后我尝试在这里打印它：

void RedBlackTree::printLevelOrder()
{
  // Use BFS in order to print the tree
  std::queue<RBTreeNode *> queue;
  queue.push(root_);

  while (!queue.empty())
  {
    RBTreeNode *current = queue.front();
    std::cout << "Queue: ";
    std::cout << "Value: " << current->getValue() << "(L: " << current->getLeft() << ", R: " << current->getRight() << ") "
              << std::endl;

    if (current->getLeft() != NULL)
    {
      queue.push(current->getLeft());
    }

    if (current->getRight() != NULL)
    {
      queue.push(current->getRight());
    }
    queue.pop();
  }
  std::cout << std::endl;
}

当运行它时，我总是会遇到分段错误，因为左右节点成员总是 return 随机值。

提前感谢您的帮助！

Answer 1

一个问题是您在队列中存储指向局部变量的指针：

RBTreeNode node = RBTreeNode(n, BLACK);   // locally created value
root_ = &node;   // pointer to local
return root_;    // returning pointer to local.  If used outside the function, undefined behavior

基本上你应该设计你的代码来保存指向对象的指针，当你通过该指针访问对象时，这些对象仍然存在。

一个建议是使用动态分配，即

RBTreeNode* node = new RBTreeNode(n, BLACK);
root_ = node; 
return root_;

当然，您现在必须正确管理内存（使用 delete 等进行适当的清理/释放）。

另一种选择是使用智能指针，例如 std::unique_ptr，一旦指针超出范围，它就会为您处理清理工作。

C++：私有 class 指针成员 returns 未定义值

C++: Private class pointer member returns undefined values

c++

class

pointers

segmentation-fault

class-members