C++:是什么导致了这个堆栈粉碎错误？

Question

免责声明:由于我从一所不教授 C++ 的大学转到另一所只教授 C++ 的语言，因此我对 C++ 的了解有限。

我正在尝试为 54x54 的格子中随机生成的 2D 簇实现框计数方法。

其中一个要求是我们使用一维数组来表示二维方格，因此需要进行转换以将 x 和 y 值(分别为列和行)关联到数组的实际位置。变换为“i = x + y*N”，其中 N 是正方形格子的边长(在本例中为 54)，i 是数组的位置。

盒子计数方法，简单地说，涉及将网格分成大方 block ，这些方 block 逐渐变小，并计算每个实例中有多少个包含集群。该代码的工作方式适用于较小的格子尺寸，至少是我可以验证的那些(出于显而易见的原因，我什至无法手动验证 10x10 格子)。然而，当我运行它时，盒子大小一直到 1/37，并给我一个“检测到堆栈粉碎”错误。

据我了解，错误可能与数组大小有关，但我已经检查了访问数组的点并确保它们在数组的实际维度内。

函数“boxTransform(int grid[], int NNew, int div)”中的“for”是造成问题错误的原因，但我添加了我认为与之相关的其他函数。其余代码只是定义一个格子并隔离聚合，然后将其传递给 boxCounting(int grid[])，并创建一个 .dat 文件。这些工作正常。

为了将较大的数组“装入”较小的数组中，我将每个坐标 (x, y) 除以大数组与小数组上的正方形之比。这就是我的老师解释它的方式，并且如前所述，它适用于较小的数组大小。

编辑:感谢 VTT 的评论，我回去检查数组索引是否超出了代码本身的范围。确实如此，这很可能是问题的根源。

编辑 #2:这确实是问题的根源。计算中有一个小错误，较小的晶格尺寸没有出现(或者我只是错过了)。

//grid[] is an array containing the cluster
//that I want to analyze.
void boxCounting(int grid[]) {
    //N is a global constant; it's the length of the
    //side of the square lattice that's being analyzed.
    //NNew is the side of the larger squares. It will
    //be increased until it reaches N
    for (int NNew = 1; N - NNew > 0; NNew++) {
        int div = N/NNew;
        boxTransform(grid, NNew, div);
    }
}

void boxTransform(int grid[], int NNew, int div) {
    int gridNew[NNew*NNew];
    //Here the array elements are set to zero, which
    //I understand C++ cannot do natively
    for (int i = 0; i < NNew*NNew; i++) {
        gridNew[i] = 0;
    }
    for (int row = 0; row < N; row++) {
        for (int col = 0; col < N; col++) {
            if (grid[col + row*N] == 1) {
                //This is where the error occurs. The idea here is
                //that if a square on the initial grid is occupied,
                //the corresponding square on the new grid will have
                //its value increased by 1, so I can later check
                //how many squares on the larger grid are occupied
                gridNew[col/div + (row/div)*NNew]++;
            }
        }
    }
    int boxes = countBox(gridNew, NNew);
    //Creates a .dat file with the relevant values
    printResult(boxes, NNew);
}

int countBox(int grid[], int NNew) {
    int boxes = 0;
    //Any array values that weren't touched remain at zero,
    //so I just have to check that it's greater than zero
    //to know if the square is occupied or not
    for(int i = 0; i < NNew*NNew; i++) {
        if(grid[i] > 0) boxes++;
    }
    return boxes;
}

Answer 1

很遗憾，这些信息不足以为您找到确切的问题，但我会尽力提供帮助。

有多种原因表明您应该使用动态数组而不是您正在使用的固定大小的数组，除非您的练习需要这样做。如果您一直在学习其他语言，您可能会认为固定数组已经足够好了，但它在 C++ 中比在大多数语言中危险得多。

1. int gridNew[NNew*NNew]; 你应该知道，根据 C++ 标准，这是无效的，只有 GCC 编译器才能让它工作。在 C++ 中，你总是必须在编译时知道固定数组的大小。这意味着您不能使用变量来声明数组。

2. 您不断更新全局变量以跟踪数组的大小，这使得您的代码非常难以阅读。您这样做可能是因为您知道一旦将数组传递给函数就无法查询数组的大小。

对于这两个问题，动态数组都是完美的解决方案。 C++ 中的标准动态数组实现是 std::vector: https://en.cppreference.com/w/cpp/container/vector

当您创建一个 vector 时，您可以定义它的大小，也可以使用 size() 成员函数查询 vector 的长度。

更好的是:您可以使用 at() 函数而不是方括号 ([]) 来获取带有索引的元素，该索引会为您进行边界检查如果您提供的索引超出范围，则抛出异常，这对定位此类错误有很大帮助。因为在 C++ 中，如果您只是简单地提供一个数组中不存在的索引，这是一种未定义的行为，这可能是您的问题。

我不想再写 vector 的任何特征，因为很容易找到关于如何做这些事情的例子，我只是想帮助你从哪里开始。