C++ 指针和类层次结构导致段错误难题

Question

我试图找出一个小代码更改背后的段错误的根本原因。让我们从这个运行没有问题的简化代码版本开始:

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

class GameObject {
    public:
        virtual void update();
        void addChild(GameObject* child);

        GameObject* parent;
        std::vector<GameObject*> children;
        int x;
        int y;
};

class Player : public GameObject {
    public:    
        void growTail();
        void update();
};

class TailNode : public GameObject {
    public:    
        void addTo(GameObject* parent);
        void update(); 
        // UPDATE AFTER ANSWER IS CLEAR: this was in original codebase and it was causing the segfault
        GameObject* parent; 
};

void GameObject::addChild(GameObject* child) {
    this->children.push_back(child);
    child->parent = this; // <- can't do this in full codebase, causes segfault later
}

void GameObject::update() {
     for (GameObject* child : children) {
            child->update();   
     }
}

void Player::update() {
     GameObject::update();
     std::cout << "Player at: [" 
         << std::to_string(x) 
         << std::to_string(y)
         << "]"
         << std::endl;
}

void Player::growTail() {
    TailNode* tail = new TailNode();
    tail->addTo(this);
}

void TailNode::update() {
    GameObject::update();
     std::cout << "Tail parent at: [" 
         << std::to_string(parent->x) // <- if parent is set inside GameObject::addChild, this segfaults in full codebase
         << std::to_string(parent->y)
         << "]"
         << std::endl;  
}

void TailNode::addTo(GameObject* parent) {
     parent->addChild(this);   
     // this->parent = parent; <-- have to do this to avoid segfault in full codebase
}

int main() {
     Player* player = new Player();
     player->x = 10;
     player->y = 11;
     player->growTail();
     player->update();
}

现在，在游戏源代码本身中，它会出现段错误，因为尾节点显然有一个错误的父节点。

当我将 child->parent = this; 移离 GameObject::addChild 并使用 this->parent = parent; 时TailNode::addTo，有效。

我猜这与指针以及我滥用它们的方式有关。

您可以在 https://github.com/spajus/sdl2-snake/tree/tail_working 找到完整的工作代码库以及破坏它的提交:https://github.com/spajus/sdl2-snake/commit/4e92e9d6823420ce7554f2b6d7d19992c48d4acc

我正在 OS X 10.11.5 上编译和运行它，

Apple LLVM version 7.3.0 (clang-703.0.31)
Target: x86_64-apple-darwin15.5.0
Thread model: posix

代码依赖于 SDL2 和它的一些扩展。

示例编译命令:

$XCODE/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin/c++ \
-I/Library/Frameworks/SDL2.framework/Headers \
-I/Library/Frameworks/SDL2_image.framework/Headers \
-I/Library/Frameworks/SDL2_mixer.framework/Headers \
-I/Library/Frameworks/SDL2_ttf.framework/Headers \
-I$HOME/Dev/sdl2-snake/include \
-Wall -Wextra -pedantic -std=c++11 \
-Wall -Wextra -pedantic -std=c++11 \
-g -g -o CMakeFiles/Snake.dir/src/main.cpp.o \
-c $HOME/Dev/sdl2-snake/src/main.cpp

我知道您会推荐使用智能指针而不是裸指针，您可能是对的，但在这里我只是玩得开心并且很想知道为什么它会以这种方式中断。可能很难重现(尽管有构建脚本)，但也许经验丰富且眼光敏锐的 C++ 开发人员会立即发现问题。

此外，我很感谢代码审查和改进建议，我的 C++ 技能几乎为零，因为自从十多年前上大学以来我就没有用它做过任何事情。

Answer 1

感谢 orbitcowboy 的提示，我使用 cppcheck 立即发现了问题:

[include/snake/tail_node.hpp:13] -> [include/snake/game_object.hpp:18]:(警告)类“TailNode”定义了名称为“parent”的成员变量，该变量也在其父类中定义'游戏对象'。

从TailNode类中移除GameObject* parent的重定义后，它不再出现段错误。

提交解决问题:https://github.com/spajus/sdl2-snake/commit/a1808e7d2426b5aedd9ab3a4dc2aa38aa0225a95