c++ - 如何让这个链表堆栈实现在 C++ 中运行？

Question

我正在尝试使用 C++ 中的链表实现堆栈。当我运行我的代码时，没有任何内容输出到控制台，但编译时没有错误。问题似乎来 self 的顶级节点指针。我最初创建了没有指针的顶级节点，但是当我试图将其初始化为 NULL 时，这本身就产生了问题。

代码:

#include <iostream>
using namespace std;
class Stack{

    class Node{
        int data;
        Node* prev;
        public:
            Node(int x){
                data=x;
            }
            void set_prev(Node nd){
                *prev=nd;
            }
            Node get_prev(){
                return *prev;
            }
            int get_data(){
                return data;
            }
    };

    Node* top = NULL;
    int count = 0;

    public:
        void push(int x){
            Node new_node(x);
            new_node.set_prev(*top);
            *top = new_node;
            count++;
            cout << "Pushing" << endl;
        }
        void pop(){
            if(!is_empty()){
                int data = (*top).get_data();
                *top = (*top).get_prev();
                count--;
                cout << "Popping" << endl;
            }else{
                cout << "Stack is empty." << endl;
            }
            
        }
        int peek(){
            return (*top).get_data();
        }

        int get_count(){
            return count;
        }

        bool is_empty(){
            return !count;
        }

};

int main(){
    Stack stk;
    stk.push(5);
    stk.push(13);
    cout << stk.peek() << endl;
}

Answer 1

显示的代码中存在多个与指针和对象在 C++ 中的工作方式相关的基本错误。这不仅仅是一个问题或错误，必须解决所有这些问题才能正常工作。

Node* prev;

这是 Node 类的指针成员。在使用指针引用的对象之前，必须将指针设置为指向有效对象。

显示的代码中没有任何内容似乎将 prev 设置为指向任何有效的 Node 对象。

void set_prev(Node nd){
            *prev=nd;
}

这将一个对象分配给 prev 指针引用的对象。 prev 指针从未被初始化为指向任何对象、任何地方。因此它的值是未初始化的、随机的垃圾。分配给由随机指针引用的对象，未初始化的垃圾是未定义的行为，并且几乎可以保证崩溃。

很明显，通过检查其余代码，这里的目的是将一个指针传递给另一个Node对象，而不是 Node 对象本身；然后将 prev 指针设置为传入的指针值。

        Node new_node(x);
        new_node.set_prev(*top);

因此，在这里，应该使用指向 new_node 的指针调用 set_prev()，而不是将其(的拷贝)传递给 set_prev( )。然而，问题远未结束。 new_node 是在自动范围内声明的对象。此函数返回后，new_node 被销毁。指向它的任何现有指针现在都指向一个已销毁的、不再有效的对象，并且取消引用它会进一步导致未定义的行为，并且很可能会导致另一个崩溃。

很明显，根据上下文，这里的目的是使用 new 关键字在动态范围内实例化一个新的 Node 对象。因此，pop() 也应该删除它们。

这种作业通常是在引入动态范围的概念并使用new 和delete 在动态范围内创建对象后给出的。您应该查看您的类笔记或教科书 Material ，以获取有关此主题的更多信息，以及有关如何正确、正确地创建和销毁对象的更多详细信息；以及正确使用指针。