导致段错误的 SingleLinkedList 的析构函数

Question

我正在用 C++ 编写一个单向链表，当我的单向链表的析构函数在一个包含多个节点的列表上被调用时，它会导致段错误。

我正在我的链表类上运行测试以确保它正常运行，并且在测试 PushFront 方法时遇到了问题。当我delete list从测试函数中删除该行时，我意识到析构函数导致了段错误，并且它在没有段错误的情况下运行良好（PushFront 测试函数只是测试链表所有方面的一系列测试函数中的一个函数。删除删除行后，调用这一系列测试函数的测试程序完美执行，但删除行导致段错误。

这是链表的析构函数（带有用于调试目的的 cout 语句）：

// CSingleLinkedList Destructor
CSingleLinkedList::~CSingleLinkedList()
{
    std::cout << "In Destructor" << std::endl;

    CSingleLinkedList::CSingleLinkedNode* temp = head_;

    std::cout << "temp = " << temp << std::endl;

    while(temp != nullptr)
    {
        CSingleLinkedList::CSingleLinkedNode* toDelete = temp;
        temp = temp->GetNext();

        std::cout << "toDelete = " << toDelete << std::endl;
        std::cout << "temp = " << temp << std::endl;

        delete toDelete;
    }
}

这是链接节点的析构函数（它只有数据成员 value_（一个 int）和 next_（指向下一个 CSingleLinkedNode 的指针）：

// CSingleLinkedNode Destructor
CSingleLinkedList::CSingleLinkedNode::~CSingleLinkedNode()
{
    delete next_;
}

这是我正在运行以测试 PushFront 功能的测试功能：

void TestListPushFront()
{
    CSingleLinkedList* list = new CSingleLinkedList();

    list->PushFront(1);

    assert(list->GetFrontValue() == 1);
    assert(list->GetBackValue() == 1);
    assert(list->GetSize() == 1);

    list->PushFront(2);
    list->PushFront(3);

    assert(list->GetFrontValue() == 3);
    assert(list->GetBackValue() == 1);
    assert(list->GetSize() == 3);

    std::cout << "TestListPushFront Passed!" << std::endl;

    delete list;
}

这是我运行该函数时看到的跟踪：

TestListPushFront Passed!
In Destructor
temp = 0x55ce050332e0
toDelete = 0x55ce050332e0
temp = 0x55ce050332c0
toDelete = 0x55ce050332c0
temp = 0x55ce050332a0
Segmentation fault

任何人都知道为什么会发生此段错误？

Answer 1

您的CSingleLinkedNode析构函数具有以下语句：

delete next_;

只要您的CSingleLinkedList类delete的节点，该节点和所有后续节点都被释放，因为您正在调用递归破坏。

因此，当您的CSingleLinkedList析构函数销毁head_节点然后尝试访问下一个节点时，它会崩溃，因为下一个节点已经被销毁。这就是您的段错误的来源。

相反，您的CSingleLinkedList析构函数本身需要是一条delete语句：

CSingleLinkedList::~CSingleLinkedList()
{
    std::cout << "In Destructor" << std::endl;

    delete head_;
}

然而，在链表中使用递归析构函数从来都不是一个好主意，尤其是当链表有大量节点时。这很可能会导致堆栈溢出，因为对CSingleLinkedNode析构函数的每次递归调用都会将越来越多的数据压入调用堆栈，直到到达列表末尾，或者调用堆栈空间用完为止。

在处理链表中的节点时始终使用迭代循环 - 就像您的CSingleLinkedList析构函数试图做的那样。为了使该循环正常工作，您需要delete next_;从CSingleLinkedNode析构函数中删除该语句。节点无权破坏其他节点。那是他们的父列表类的责任来管理。