C++自定义类初始化列表异常：vector<vector<Interval>>出现无效0值

问题现象 #

使用C++20初始化vector<vector<Interval>>类型的schedule时，输出结果出现0->0的无效值，而非预期的四个正确区间。

错误代码 #

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

class Interval {
public:
    int start;
    int end;

    Interval() {}

    Interval(int _start, int _end) {
        start = _start;
        end = _end;
    }
};

vector<Interval> solve(vector<vector<Interval>> schedule) {
    vector<Interval> allSchedule;

    for(auto it : schedule) {
        for(auto it1 : it) {
            allSchedule.push_back(it1);
        }
    }

    auto comparator = [](Interval a, Interval b) {
        return a.start > b.start;
    };
    sort(allSchedule.begin(), allSchedule.end(), comparator);

    return allSchedule;
}

int main() {
    vector<vector<Interval>> schedule;
    schedule.push_back({new Interval(1,2), new Interval(5,6)});
    schedule.push_back({new Interval(1,3), new Interval(4,10)});
    vector<Interval> allSchedules = solve(schedule);
    for(auto it : allSchedules) {
        cout << it.start << " -> " << it.end << endl;
    }
    return 0;
}

非预期输出 #

1 -> 2
1 -> 3
0 -> 0
0 -> 0

问题原因 #

核心错误出在main函数的初始化逻辑：

• new Interval(1,2)返回的是Interval*类型的指针，但vector<vector<Interval>>的元素是Interval对象，并非指针类型。
• 编译器无法将指针直接转换为Interval对象，会调用Interval的默认构造函数创建空对象，这些对象的start和end属于未初始化状态（最终表现为0值，是未初始化栈内存的默认值）。
• 前两个看似正确的输出是指针地址被错误转换为整数后的巧合值，并非正确构造的区间。

修正方案 #

去掉new关键字，直接构造Interval对象：

int main() {
    vector<vector<Interval>> schedule;
    // 直接构造Interval对象，而非使用new创建指针
    schedule.push_back({Interval(1,2), Interval(5,6)});
    schedule.push_back({Interval(1,3), Interval(4,10)});
    vector<Interval> allSchedules = solve(schedule);
    for(auto it : allSchedules) {
        cout << it.start << " -> " << it.end << endl;
    }
    return 0;
}

额外优化建议 #

• 给Interval添加列表初始化支持，简化代码：

  class Interval {
  public:
      int start;
      int end;
  
      Interval() = default;
      Interval(int _start, int _end) : start(_start), end(_end) {}
      // 支持列表初始化
      Interval(std::initializer_list<int> init) {
          if (init.size() == 2) {
              auto iter = init.begin();
              start = *iter;
              end = *(++iter);
          }
      }
  };
  

  之后初始化可简化为：

  schedule.push_back({{1,2}, {5,6}});
  schedule.push_back({{1,3}, {4,10}});
  

• 将solve函数的参数改为const vector<vector<Interval>>&，避免不必要的拷贝操作。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nidhi