swap(int&， int&) 函数不起作用，当交换不使用临时变量时？

Question

当我发现这个时，我正在编写quickSort()函数来对int[]进行排序 - 好吧，我不知道我应该怎么称呼它 -undefined behaviour或error或我现在无法理解的某种东西。

快速排序程序：

// quick sort
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iomanip>
using namespace std;
// constant
enum {MAX = 10};
// class
class A
{
private:
int arr[MAX];
public:
A() // constructor
{
srand(time(0));
for(int i = 0; i < MAX; i++)
arr[i] = rand() % 100;
}
// accessing array
int get(int i)
{
return arr[i];
}
// quick sort
int Partition(int left, int right);
void quickSort(int left, int right);
void Swap(int&, int&);
};
// member function definition
int A::Partition(int left, int right)
{
int pivot = arr[right], i = left - 1;
for(int j = left; j <= right-1; j++)
{
if(arr[j] < pivot)
{
i++;
Swap(arr[i], arr[j]);
}
}
Swap(arr[i+1], arr[right]);
return i+1;
}
void A::quickSort(int left, int right)
{
if(left < right)
{
int pi = Partition(left, right);
quickSort(left, pi-1);
quickSort(pi+1, right);
}
}
void A::Swap(int& a, int& b)
{
a = a+b;
b = a-b;
a = a-b;
}
// driver
int main(void)
{
A obj1;
//-------Array initialized--------
cout << "Before sorting:" << endl;
for(int i = 0; i < MAX; i++)
cout << setw(4) << obj1.get(i);
//--------Sorting Array-----------
obj1.quickSort(0, MAX-1);
//--------Sorted Array------------
cout << "nAfter sorting:" << endl;
for(int i = 0; i < MAX; i++)
cout << setw(4) << obj1.get(i);
return 0;
}

问题出在swap()函数内部。当我使用int temp变量交换值时，值被交换，数组按升序排序。

但是当我在不使用临时int变量的情况下交换值时，我在排序数组中得到了0s。如下图所示：

输出：

Before sorting:
89   43   18   98   23   88   52   18   1   25
After sorting:
1   18   0   0   25   43   0   88   89   98

当我调试swap()时，参数a和b引用了相同的地址this。

Answer 1

您使用错误的格式来获取学生姓名。 将scanf("%d", &name);更改为scanf("%s", name);

此外，int marks[4]创建 4 个元素。但是在 for 循环中，您正在阅读 5 个标记。当i=4marks[i]是第 5 个元素时。所以你必须把int marks[4]改成int marks[5]

我认为最好将数组大小定义为常量值。

#define MARKS_COUNT 5
int main()
{
// ...
int total = 0, i, marks[MARKS_COUNT];
// ...
for(i=0; i<MARKS_COUNT; i++){
scanf("%d", &marks[i]);
}
for(i=0; i<MARKS_COUNT; i++){
total += marks[i];
}
avr=(float)total/MARKS_COUNT;
// ...
}

另请阅读此处的格式字符串 http://www.cplusplus.com/reference/cstdio/scanf/

Answer 2

为什么会这样？

数组marks[4]太小，分配给marks[4]无效。在scanf("%d", &marks[i]);i == 4时，您将值分配给marks[4].该标准说它是未定义的行为访问marks[4]以任何方式，所以从标准的角度来看，程序具有未定义的行为，任何事情都可能发生。

我想很可能您的编译器已经放置了局部变量，以便&marks[4] == &name[0]- 数组末尾marks元素 1 的地址与name数组的地址相同。

很可能在您的系统上sizeof(int) >= 2.当scanf从输入中读取90时，它会将sizeof(int)字节存储到您为其提供的指针中。假设&marks[4] == &name[0]，执行时的scanf("%d", &marks[4])变得scanf("%d", name);。

假设您的环境CHAR_BIT = 8正常，并且您的环境是小端序，scanf实际上将一个字节90存储到指针的第一个字节中并清除其他字节。因此，sscanf("90", "%d", &name[0])将"半"等于将sizeof(int)字节写入name- 一个值为 90 的字节和sizeof(int) - 1个零的字节，就像memcpy(&name[0], (char[sizeof(int)]){90,0}, sizeof(int))一样。

C 中的字符串以零结尾，因为整数 90 是 ascii 中的字母Z，零是字符串终止字符，所以稍后执行以下操作时：

printf("%s", name);

name实际上指向一个以空结尾的字符串，其中第一个字节'Z'，第二个字节是零终止字符，因此它只打印Z。