遍历链表时出现C++分段错误

Question

我正在编写一个程序来查找链表中最后一个节点的nth。该程序产生正确的输出，但是，当我运行该程序时，我在while(fast)行遇到分段故障。当我使用print语句调试程序时，我注意到即使fast指针是NULL(即fast超出了列表的末尾(，while(fast)也会被执行。

关于如何修复分割错误，有什么建议吗？

这是我的代码：

#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
struct Node {
public:
int data;
struct Node* next;
};
void insert(Node*& headPtr, int val) {
Node* temp = new Node;
temp->data = val;
temp->next = headPtr;
headPtr = temp;
}
Node* mth_to_last(Node* head, int m) {
Node* fast = head;
Node* slow = head;
for(int i = 0; i < m; i++) {
fast = fast->next;
}
while(fast) {
fast = fast->next;
slow = slow->next;
}
return slow;   
}
int main() {  
Node* head;
for(int i = 10; i >= 1; i--) {
insert(head, i);
}
Node* res = mth_to_last(head, 4);
cout << res->data << endl;
}

Answer 1

这是未定义的行为。

使用前未初始化head节点(实时(：

Node* head = nullptr;

因此，while循环不会结束，因为head在开始时包含一些垃圾值。

此外，您也没有初始化第一个节点的next指针(head(。现在，它不会造成问题，因为它没有被使用。但是，如果你真的开始使用它，它会引起问题，即更多的UB。因此，您需要在构造函数中初始化它，例如：

struct Node {
Node() : data{0}, next{nullptr} {}
int data;
Node* next;
};

或者，您可以像这样使用默认成员初始化：

struct Node {
int   data {0};
Node* next {nullptr};
};

请注意，struct的默认可见性是public，因此您不需要提及这一点，除非在同一个struct中有private、public和protected访问说明符。

此外，在C++中，您可以执行以下操作：

Node* next;

而不是

struct Node* next;

以下是一个具有上述更改的示例：https://godbolt.org/z/uVD76J

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