如果调用 vector ，C++ vector 段错误会导致崩溃

Question

我是个新手，对编码真的没有经验，但是我们在大学接到了一项任务，我遇到了一个我自己无法解决的问题。在一类中， vector 会导致我不明白的问题。经过几个小时的反复试验，我有点厌倦了猜测......所以，我在这里尝试一下并希望得到一些帮助。

该程序应该根据用户可以更改的一些输入变量绘制图表。目前我正在尝试实现图表的绘制。数据的输入和计算有效。

任务的一个方面是我们必须将计算出的数据保存在 vector 中，并将该 vector 作为指针传递给其他函数，例如画家。

现在，问题就出现了。与我传递给 PaintEvent 的 vector m_punkte 的任何交互都会导致程序崩溃。我可以将问题缩小到以下命令: vector ->begin() 或 vector ->end()。在程序尝试执行它们的瞬间，Windows 停止了该程序。

起初我认为 vector 可能以某种方式传递错误，我试图调用一个空 vector 或地址未定义，但即使像 vector -> emty() 这样的命令也会导致崩溃。所以我相信这是一个更普遍的错误，是由框架或类似的东西引起的。

运行调试工具后，它还告诉我错误是由上述命令引起的，并进一步告诉我:

Der Prozess wurde wegen eines Signals vom Betriebssystem angehalten.
Name des Signals : SIGSEGV
Bedeutung : Segmentation fault

我想这是某种内存问题，对吗？

如果有人可以帮助我，我会非常高兴，这样我就可以再次完成实际任务，而不是猜测为什么这个 vector 会被破坏

我还可以告诉的是，我正在使用 Qt Creator，并且该程序正在作为 QtWidget 程序运行(如果有帮助的话)。

Dropbox 链接到该程序的拷贝: https://www.dropbox.com/sh/l5e220lk5y7jx2z/AAAdG7AjHiiKJxOKWT-zrP8ia?dl=0

我希望现在我的问题很清楚，这有助于更多人找到错误的根源。

datenpunkt.h

#ifndef DATENPUNKT_H
#define DATENPUNKT_H

#include <vector>

struct datenpunkt
{
        float temperatur;
        float widerstand;
        float laenge;
};
typedef std::vector<datenpunkt> PunktVektor;

#endif // DATENPUNKT_H

diagrammwidget.h

#ifndef DIAGRAMMWIDGET_H
#define DIAGRAMMWIDGET_H

#include "datenpunkt.h"
#include <QWidget>

namespace Ui {
class DiagrammWidget;
}

class DiagrammWidget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit DiagrammWidget( QWidget *parent = 0);
    ~DiagrammWidget();

    void setPunkte (PunktVektor *punkte);

    void setUntere_temp(int untere_temp);
    void setObere_temp(int obere_temp);
    void setAufloesung(int aufloesung);

    PunktVektor *punkte() const;

protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event);

private:
    Ui::DiagrammWidget *ui;
    PunktVektor *m_punkte;

    int m_untere_temp = 0;
    int m_obere_temp = 0;
    int m_aufloesung = 0;
};

#endif // DIAGRAMMWIDGET_H

对话框.h

#ifndef DIALOG_H
#define DIALOG_H

#include "datenpunkt.h"

#include <string.h>
#include <QDialog>
#include <QString>

namespace Ui {
class Dialog;
}

class Dialog : public QDialog
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit Dialog(QWidget *parent = 0);
    ~Dialog();

    void werteberechnung(PunktVektor *m_PunktListe);

    float untere_temp() const;
    void setUntere_temp(float untere_temp);

    float obere_temp() const;
    void setObere_temp(float obere_temp);

    int aufloesung() const;
    void setAufloesung(int aufloesung);

    QString werkstoff() const;
    void setWerkstoff(QString werkstoff);

    float materialkonstante() const;
    void setMaterialkonstante(float materialkonstante);

    float bezugswiderstand() const;
    void setBezugswiderstand(float bezugswiderstand);

    float wiederstand() const;
    void setWiederstand(float wiederstand);

    float temperatur() const;
    void setTemperatur(float temperatur);

private slots:
    void on_speichern_clicked();
    void on_verwerfen_clicked();
    void on_zuruecksetzen_clicked();

private:
    Ui::Dialog *ui;
    PunktVektor *m_PunktListe;

    QString m_werkstoff = "A 34-2/30 (SIEMENS)";
    float m_materialkonstante = 3440;               // B/ K
    float m_bezugswiderstand = 5000;                // Rto/ Ohm
    float m_untere_temp = 0 + 272.15;
    float m_obere_temp = 300 + 272.15;
    int m_aufloesung = 10;

    float m_RT= 0;                            // Rt/ Ohm
    float m_To = 20 + 272.15;
    float m_T = 0;                             // T/ C°
    float m_UD;         //Untere Dekadengrenze
    float m_OD;         //Obere Dekadengrenze

};

#endif // DIALOG_H

diagrammwidget.cpp

#include "diagrammwidget.h"
#include "ui_diagrammwidget.h"
#include "datenpunkt.h"

#include <vector>
#include <QtCore>
#include <QtGui>

DiagrammWidget::DiagrammWidget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::DiagrammWidget){
    ui->setupUi(this);
    m_punkte = 0;
}
DiagrammWidget::~DiagrammWidget(){
    delete ui;
}
void DiagrammWidget::setPunkte(PunktVektor *punkte){
    m_punkte = punkte;
}
void DiagrammWidget::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
    QPainter myPainter (this);
    /*if((m_punkte == 0|| m_punkte->size() == 0)){
        myPainter.drawText(100,100,"No Points found!");
        return;
    }*/
    datenpunkt ersterPunkt=*m_punkte->begin();
    datenpunkt startPunkt = ersterPunkt;
    PunktVektor::iterator it;
    for( it = m_punkte->begin()++; it != m_punkte->end(); it++){
        datenpunkt p = *it;


        myPainter.drawLine(startPunkt.temperatur,startPunkt.laenge,                 
        p.temperatur,p.laenge);
        startPunkt = p;
        }
    }
    PunktVektor *DiagrammWidget::punkte() const{
        return m_punkte;
    }
    void DiagrammWidget::setAufloesung(int aufloesung){
        m_aufloesung = aufloesung;
    }
    void DiagrammWidget::setObere_temp(int obere_temp){
        m_obere_temp = obere_temp;
    }
    void DiagrammWidget::setUntere_temp(int untere_temp){
        m_untere_temp = untere_temp;
    }

对话框.cpp

#include "dialog.h"
#include "ui_dialog.h"
#include "datenpunkt.h"
#include "diagrammwidget.h"

#include <QtCore>
#include <QtGui>
#include <QString>
#include <math.h>

#include <iostream>
using namespace std;

Dialog::Dialog(QWidget *parent) :
    QDialog(parent),
    ui(new Ui::Dialog)
{
    ui->setupUi(this);
    m_PunktListe = new PunktVektor;

    //Standarteinstellungen
    ui->werkstoff->setText("A 34-2/30 (SIEMENS)");
    ui->materialkonstante->setValue(3440);
    ui->materialkonstante->setSuffix(" K");
    ui->bezugswiderstand->setValue(5000);
    ui->bezugswiderstand->setSuffix(" Ω");
    ui->unteretemperatur->setValue(0);
    ui->unteretemperatur->setSuffix(" °C");
    ui->oberetemperatur->setValue(300);
    ui->oberetemperatur->setSuffix(" °C");
    ui->aufloesung->setValue(10);
    ui->aufloesung->setSuffix(" Δ°C");

    ui->unteretemperatur->setMaximum(ui->oberetemperatur->value());
    ui->oberetemperatur->setMinimum(ui->unteretemperatur->value());
    ui->unteretemperatur->setSingleStep(ui->aufloesung->value());
    ui->oberetemperatur->setSingleStep(ui->aufloesung->value());

    werteberechnung(m_PunktListe);

    //Diagramm aktualisieren und Anzeigen
    DiagrammWidget dg;
    dg.setUntere_temp(m_untere_temp);
    dg.setObere_temp(m_obere_temp);
    dg.setAufloesung(m_aufloesung);
    dg.setPunkte(m_PunktListe);
    dg.show();
}

Dialog::~Dialog()
{
    delete m_PunktListe;
    delete ui;
}

void Dialog::werteberechnung(PunktVektor *m_PunktListe)
{
    datenpunkt p;
    float temp = m_untere_temp;

    //Anzahl der zu bestimmenden Datenpunkte
    int anzahl = (m_obere_temp-m_untere_temp)/m_aufloesung;

    //Bestimmen der Dekadengrenzen UD und OD
    m_RT = m_bezugswiderstand * pow(M_E, (m_materialkonstante*         
((1/m_obere_temp)-(1/m_To))));
    m_UD = (int(log10(m_RT)));
    m_RT = m_bezugswiderstand * pow(M_E, (m_materialkonstante*     
((1/m_untere_temp)-(1/m_To))));
    m_OD = (int(log10(m_RT))+1);

    //Füllen des Datenvectors
    for (int i = 0; i <= anzahl; i++){
        m_RT = m_bezugswiderstand * pow(M_E, (m_materialkonstante* 
((1/temp)-(1/m_To))));
        p.widerstand = m_RT;
        p.temperatur = temp;
        float x = log10(m_RT);
        if(m_UD != 0){
            p.laenge = ((x-m_UD)*5);
        }
        else
            p.laenge = x*5;

        m_PunktListe->push_back(p);
        temp = temp + m_aufloesung;
    }
}

void Dialog::on_speichern_clicked()
{
    setWerkstoff(ui->werkstoff->text());
    setMaterialkonstante(ui->materialkonstante->value());
    setBezugswiderstand(ui->bezugswiderstand->value());
    setUntere_temp(ui->unteretemperatur->value()+ 272.15);
    setObere_temp(ui->oberetemperatur->value()+ 272.15);
    setAufloesung(ui->aufloesung->value());

    ui->unteretemperatur->setMaximum(ui->oberetemperatur->value());
    ui->oberetemperatur->setMinimum(ui->unteretemperatur->value());
    ui->unteretemperatur->setSingleStep(ui->aufloesung->value());
    ui->oberetemperatur->setSingleStep(ui->aufloesung->value());

    //Berechnung des Datenvectors
    werteberechnung(m_PunktListe);

    //Diagramm aktualisieren
    DiagrammWidget dg;
    dg.setUntere_temp(m_untere_temp);
    dg.setObere_temp(m_obere_temp);
    dg.setAufloesung(m_aufloesung);
    dg.setPunkte(m_PunktListe);
    dg.show();
}

float Dialog::temperatur() const{
    return m_T;
}
void Dialog::setTemperatur(float temperatur){
    m_T = temperatur;
}
float Dialog::wiederstand() const{
    return m_RT;
}
void Dialog::setWiederstand(float wiederstand){
    m_RT = wiederstand;
}
float Dialog::bezugswiderstand() const{
    return m_bezugswiderstand;
}
void Dialog::setBezugswiderstand(float bezugswiderstand){
    m_bezugswiderstand = bezugswiderstand;
}
float Dialog::materialkonstante() const{
    return m_materialkonstante;
}
void Dialog::setMaterialkonstante(float materialkonstante){
    m_materialkonstante = materialkonstante;
}
QString Dialog::werkstoff() const{
    return m_werkstoff;
}
void Dialog::setWerkstoff(QString werkstoff){
    m_werkstoff = werkstoff;
}
int Dialog::aufloesung() const{
    return m_aufloesung;
}
void Dialog::setAufloesung(int aufloesung){
m_aufloesung = aufloesung;
}
float Dialog::obere_temp() const{
    return m_obere_temp;
}
void Dialog::setObere_temp(float obere_temp){
    m_obere_temp = obere_temp;
}
float Dialog::untere_temp() const
{
    return m_untere_temp;
}
void Dialog::setUntere_temp(float untere_temp)
{
    m_untere_temp = untere_temp;
}
void Dialog::on_verwerfen_clicked()
{
    ui->werkstoff->setText(m_werkstoff);
    ui->materialkonstante->setValue(m_materialkonstante);
    ui->bezugswiderstand->setValue(m_bezugswiderstand);
    ui->unteretemperatur->setValue(m_untere_temp);
    ui->oberetemperatur->setValue(m_obere_temp);
    ui->aufloesung->setValue(m_aufloesung);

    ui->unteretemperatur->setMaximum(ui->oberetemperatur->value());
    ui->oberetemperatur->setMinimum(ui->unteretemperatur->value());
    ui->unteretemperatur->setSingleStep(ui->aufloesung->value());
    ui->oberetemperatur->setSingleStep(ui->aufloesung->value());
}

void Dialog::on_zuruecksetzen_clicked()
{
    //Standarteinstellungen
    ui->werkstoff->setText("A 34-2/30 (SIEMENS)");
    ui->materialkonstante->setValue(3440);
    ui->bezugswiderstand->setValue(5000);
    ui->unteretemperatur->setValue(0);
    ui->aufloesung->setValue(10);
    ui->oberetemperatur->setValue(300);

    setWerkstoff(ui->werkstoff->text());
    setMaterialkonstante(ui->materialkonstante->value());
    setBezugswiderstand(ui->bezugswiderstand->value());
    setUntere_temp(ui->unteretemperatur->value()+ 272.15);
    setObere_temp(ui->oberetemperatur->value()+ 272.15);
    setAufloesung(ui->aufloesung->value());

    ui->unteretemperatur->setMaximum(ui->oberetemperatur->value());
    ui->oberetemperatur->setMinimum(ui->unteretemperatur->value());
    ui->unteretemperatur->setSingleStep(ui->aufloesung->value());
    ui->oberetemperatur->setSingleStep(ui->aufloesung->value());

    werteberechnung(m_PunktListe);

}

main.cpp

#include "dialog.h"
#include <QApplication>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    Dialog w;
    w.show();

    return a.exec();
}

Answer 1

正如评论中所述，您的示例不是 MCVE 。但猜测，有一些线索:

PunktVektor *m_punkte;         //This is the mentioned vector

和

datenpunkt test = *m_punkte->begin();    <-            //The programm crashs

除非PunktVector重载operator->()，否则您对 vector 的访问可能应该是

datenpunkt test = m_punkte->begin();    <-            //no dereference (*)

修订:
在更新的示例中，基本问题是取消引用 end() 迭代器，它是一个标记，并不引用元素

    datenpunkt test = *m_punkte->begin(); 
    datenpunkt test2 =*m_punkte->end();
    *m_punkte->empty();                

m_punkte->begin() 返回第一个元素的迭代器(如果有的话； vector 可以为空)。 *( m_punkte->begin() ) 访问迭代器引用的元素。
m_punkte->end() 返回一个标记容器末尾的迭代器。 * (m_punkte->end() ) 未定义。
m_punkte->empty() 返回一个 bool 反射(reflect)容器是否为空。 *( m_punkte->empty() ) 将访问内存位置 0 或 1 (这两者都可能非常糟糕。< br/>
修订版 2:
使用容器时，了解如何伤害自己非常重要。特别是，请看这里:

void DiagrammWidget::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
    QPainter myPainter (this);
    /*if((m_punkte == 0|| m_punkte->size() == 0)){
        myPainter.drawText(100,100,"No Points found!");
        return;
    }*/
    datenpunkt ersterPunkt=*m_punkte->begin();
    datenpunkt startPunkt = ersterPunkt;
    PunktVektor::iterator it;
    for( it = m_punkte->begin()++; it != m_punkte->end(); it++){
        datenpunkt p = *it;

        myPainter.drawLine(startPunkt.temperatur,startPunkt.laenge,                 
            p.temperatur,p.laenge);
        startPunkt = p;
    }
}

如果你要这样做:datenpunkt ersterPunkt=*m_punkte->begin();
那么您必须首先检查容器是否为空。

Container.begin() 返回容器第一个元素的迭代器。如果容器为空，则该迭代器等于Container.end()。取消引用此迭代器是导致程序崩溃的好方法。

尝试像这样重构你的程序:

void DiagrammWidget::paintEvent(QPaintEvent *event)
{
    QPainter myPainter (this);
    if( m_punkte == nullptr || m_punkte->empty() ){
    //    myPainter.drawText(100,100,"No Points found!");
        return;
    }
    auto startPunkt = m_punkte->begin();
    for( auto it = ++(m_punkte->begin()); it != m_punkte->end(); ++it){
        auto const& p = *it;

        myPainter.drawLine(startPunkt->temperatur,startPunkt->laenge,                 
            p.temperatur,p.laenge);
        startPunkt = it;
    }
}

您会发现，在对容器的内容进行假设之前，这可以正确防止空指针或空容器的允许条件。它还按预期使用迭代器，而不是对容器的元素进行不必要的复制。