C++ C+;中的pop_back双链表中的垃圾值+;

C++ C+;中的pop_back双链表中的垃圾值+;,c++,data-structures,linked-list,doubly-linked-list,C++,Data Structures,Linked List,Doubly Linked List,在下面的代码中,我实现了双链表。我得到的输出是56 2 3 4 0而不是56 2 3 4。但是,如果我删除lt.erase(5);lt.推回(46)然后我得到正确的输出。我最初认为,erase()有一些bug,但通过单独测试每个函数,我觉得这些bug还不错。然而,在这个组合中,我得到了一个额外的0 #include <iostream> using namespace std; template <class T> class LinkedList { private:

在下面的代码中,我实现了双链表。我得到的输出是
56 2 3 4 0
而不是
56 2 3 4
。但是,如果我删除
lt.erase(5);lt.推回(46)然后我得到正确的输出。我最初认为,
erase()
有一些bug,但通过单独测试每个函数,我觉得这些bug还不错。然而,在这个组合中,我得到了一个额外的
0

#include <iostream>
using namespace std;

template <class T>
class LinkedList {
private:
    T data;
    LinkedList *prev, *next, *head, *tail;
public:
    LinkedList() : next(nullptr), head(nullptr), tail(nullptr), prev(nullptr){}
    LinkedList* get_node(T);
    void push_back(T);
    void insert(int, T);
    void pop_bak();
    void erase(int);
    void print();
};

template <typename T>
LinkedList<T>* LinkedList<T>:: get_node(T element) {
    auto* new_node = new LinkedList;
    new_node -> data = element;
    new_node -> prev = nullptr;
    new_node ->next = nullptr;
    return new_node;
}

template <typename T>
void LinkedList<T>:: push_back(T element) {
    static LinkedList *temp;
    if(head == nullptr) {
        head = get_node(element);
        tail = head;
        temp = head;
    } else {
        LinkedList *node = get_node(element);
        tail->next = node;
        tail = node;
        tail->prev = temp;
        temp = temp->next;
    }
}

template <typename T>
void LinkedList<T>:: insert(int position, T element) {
    LinkedList *node = get_node(element);
    if(position == 1){
        head->prev = node;
        node->next = head;
        head = node;
    } else {
        LinkedList *start = head;
        int it = 1;
        while (it < position - 1) {
            start = start->next;
            ++it;
        }
        node->next = start->next;
        node->prev = start;
        start->next = node;
    }
}

template <typename T>
void LinkedList<T>:: pop_bak() {
    LinkedList *temp;
    temp = tail;
    tail = tail->prev;
    tail->next = nullptr;
    delete temp;
}

template <typename T>
void LinkedList<T>:: erase(int position) {
    LinkedList *temp;
    if(position == 1){
        temp = head;
        head = head ->next;
        delete temp;
    } else {
        LinkedList *start = head;
        int it = 1;
        while (it < position - 1) {
            start = start->next;
            ++it;
        }
        if(start->next == tail) {
            temp = tail;
            tail = tail ->prev;
            tail->next = nullptr;
            delete temp;
        } else {
            temp = start -> next;
            start ->next = start ->next->next;
            delete temp;
        }
    }
}

template <typename T>
void LinkedList<T>:: print() {
    LinkedList *start = head;
    while(start != tail->next) {
        cout << start->data << " ";
        start = start->next;
    }
}

int main() {
    LinkedList<int> lt;
    lt.push_back(2);
    lt.push_back(3);
    lt.push_back(4);
    lt.push_back(5);
    lt.insert(1, 56);
    lt.erase(5); // Remove this
    lt.push_back(46); // And this and it works perfectly. Where is the bug?
    lt.pop_bak();
    lt.print();
}
#包括
使用名称空间std;
模板
类链接列表{
私人:
T数据;
LinkedList*prev、*next、*head、*tail;
公众:
LinkedList():next(nullptr)、head(nullptr)、tail(nullptr)、prev(nullptr){
LinkedList*获取节点(T);
无效推回(T);
无效插入(int,T);
void pop_bak();
无效擦除(int);
作废打印();
};
模板
LinkedList*LinkedList::获取节点(T元素){
auto*new_node=新建链接列表;
新建_节点->数据=元素;
新建_节点->prev=nullptr;
新建节点->下一步=nullptr;
返回新的_节点;
}
模板
void LinkedList::推回(T元素){
静态链接列表*temp;
if(head==nullptr){
head=获取节点(元素);
尾=头;
温度=水头;
}否则{
LinkedList*节点=获取节点(元素);
tail->next=节点;
尾=节点;
尾部->上一个=温度;
温度=温度->下一步;
}
}
模板
void LinkedList::insert(int位置,T元素){
LinkedList*节点=获取节点(元素);
如果(位置==1){
head->prev=节点;
节点->下一步=头部;
头部=节点;
}否则{
LinkedList*开始=头;
int it=1;
同时(它<位置-1){
开始=开始->下一步;
++它;
}
节点->下一步=开始->下一步;
节点->上一个=开始;
开始->下一步=节点;
}
}
模板
void LinkedList::pop_bak(){
LinkedList*temp;
温度=尾部;
tail=tail->prev;
tail->next=nullptr;
删除临时文件;
}
模板
无效链接列表::擦除(int位置){
LinkedList*temp;
如果(位置==1){
温度=水头;
头部=头部->下一步;
删除临时文件;
}否则{
LinkedList*开始=头;
int it=1;
同时(它<位置-1){
开始=开始->下一步;
++它;
}
如果(开始->下一步==尾部){
温度=尾部;
tail=tail->prev;
tail->next=nullptr;
删除临时文件;
}否则{
温度=开始->下一步;
开始->下一步=开始->下一步->下一步;
删除临时文件;
}
}
}
模板
作废链接列表::打印(){
LinkedList*开始=头;
while(开始!=结束->下一步){
下一步是收集数据;
}
}
int main(){
LinkedList lt;
lt.推回(2);
lt.推回(3);
lt.推回(4);
lt.推回(5);
lt.插入(1,56);
lt.erase(5);//删除此
lt.push_back(46);//还有这个,它工作得很好。臭虫在哪里?
pop_-bak中尉();
lt.print();
}
解决方案
静态链接列表*temppush_back
中的code>似乎是一个懒惰的黑客。不需要它,而且如果没有它,您的代码会更短:

template <typename T>
void LinkedList<T>::push_back(T element) {
    if (head == nullptr) {
        head = get_node(element);
        tail = head;
    }
    else {
        LinkedList* node = get_node(element);
        tail->next = node;
        node->prev = tail;
        tail = node;
    }
}
现在擦除
delete
s值为5的节点。但是
temp
仍然指向可用的内存1,因此您可以得到:

                        temp (from push_back)
                        |
56 <-> 2 <-> 3 <-> 4    5 [freed]
|                  |
head               tail               
这导致:

                                          temp (from push_back)
         5 [deleted] <-                   |
56 <-> 2 <-> 3 <-> 4 -> 46  -> nullptr    ????  
|                       |
head                    tail               
temp(来自pop_-bak)
|                                   
56 2 3 4->46[已删除]->nullptr 5[已删除]->nullptr
|                                                   |
头尾
正如您看到的,您的列表被完全切碎,您有两个指针指向已释放的内存(例如,您不拥有的包含垃圾数据的内存)。仅仅因为您在
静态LinkedList*temp
中向后推



在C++中,你使用<代码>删除>代码>而不是C函数<代码>免费>代码>,我引用“释放内存”,因为我认为它更清晰。内存仍然存在,只是不再属于您的程序了

编写一个函数来测试列表的有效性。每次操作后调用此函数。如果列表无效,请调用
abort()
以进入调试器。最后一次手术是马车手术


首先,只要看看你的代码,我很确定你没有正确地保持你的双链接。我看到你在调整下一个链接,但从来没有调整上一个链接。

这里需要注意的是:考虑将类一分为二(列表和列表节点)。现在任何实例都有两个无用的成员(要么
prev
next
要么
head
tail
总是
nullptr
)。这也是反直觉的,
get\u node
将返回一个
LinkedList
@churill,请您再具体一点好吗?
void LinkedList<T>::push_back(T element) {
    static LinkedList* temp;
    if (head == nullptr) {...}
    else {
        LinkedList* node = get_node(element);
        tail->next = node;                   
        tail = node;                         
        tail->prev = temp; // prev->temp is now pointing to freed memory
        temp = temp->next; // dereferencing an invalid pointer -> undefined behaviour
    }
}
                                          temp (from push_back)
         5 [deleted] <-                   |
56 <-> 2 <-> 3 <-> 4 -> 46  -> nullptr    ????  
|                       |
head                    tail               
void LinkedList<T>::pop_bak() {
    LinkedList* temp;
    temp = tail;
    tail = tail->prev;    // tail->prev is an invalid pointer, now tail is too
    tail->next = nullptr; // dereferencing invalid pointer (again)
    delete temp;
}
                        temp (from pop_bak)                 
                        |                                   
56 <-> 2 <-> 3 <-> 4 -> 46 [deleted] -> nullptr     5 [deleted] -> nullptr
|                                                   |
head                                                tail