用C语言HashSet解LeetCode217时unsigned int索引引发运行时错误原因

我用C语言实现HashSet来解决LeetCode 217. 存在重复元素问题时，为了让计算出的哈希索引始终为正，选择用unsigned int存储索引，结果触发了运行时错误。

错误代码片段：

unsigned int index = key % BUCKET_SIZE; // 问题所在

错误信息：

Line 23: Char 15: runtime error: load of address 0x6258000078f0 with insufficient space for an object of type 'struct ListNode *' [solution.c]
0x6258000078f0: note: pointer points here

我用两种方法修复了问题：

• 使用int存储索引：

  int index = key % BUCKET_SIZE;
  

• 对int索引取正：

  int index = key % BUCKET_SIZE;
  if( index < 0) {
      index *= -1;
  }
  

问题原因 #

核心在于C语言的负数取模规则和无符号整数转换特性：

1. 当key是负数时，key % BUCKET_SIZE的结果符号和key一致，也就是负数（比如-5 % 10的结果是-5）。
2. 将这个负数赋值给unsigned int变量时，C会执行无符号转换：负数会被转换为UINT_MAX + 1 + 负数的超大无符号值（32位系统下UINT_MAX为4294967295）。这个值远超出哈希桶数组的有效下标范围，直接导致数组越界访问非法内存，触发运行时错误。

用int存储索引时，负数下标本身属于C语言的未定义行为，但LeetCode测试环境中可能未触发严重崩溃；而第二种方法通过将负索引转为正数，才是正确处理负数哈希索引的方式，彻底避免了下标越界问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Maam maam