C++堆平衡条件修改后触发SIGSEGV运行时错误的原因咨询

以下是用于查找中位数的C++代码：

#include "bits/stdc++.h"
using namespace std;
vector<int> findMedian(vector<int> &arr, int n) {
    priority_queue<int> maxheap; // 存储较小元素（左半部分）
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> minheap; // 存储较大元素（右半部分）
    vector<int> medians;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        maxheap.push(arr[i]);
        // 确保较小元素在maxheap中
        if (minheap.size() > 0 && maxheap.top() > minheap.top()) {
            minheap.push(maxheap.top());
            maxheap.pop();
        }
        // 维护两个堆的大小平衡
        if (minheap.size() > maxheap.size() + 1) {
            maxheap.push(minheap.top());
            minheap.pop();
        } else if (maxheap.size() > minheap.size() + 1) {
            minheap.push(maxheap.top());
            maxheap.pop();
        }
        // 根据元素总数奇偶性计算中位数
        if ((minheap.size() + maxheap.size()) % 2 == 0) {
            medians.push_back((minheap.top() + maxheap.top()) / 2); 
        } else { // 隐含else，因为大小差不超过1
            if (maxheap.size() > minheap.size()) {
                medians.push_back(maxheap.top());
            } else { // 必然是minheap.size() > maxheap.size()
                medians.push_back(minheap.top());
            }
        }
    }
    return medians;
}

当把堆平衡的条件语句修改为if (maxheap.size() - minheap.size() > 1)和else if (minheap.size() - maxheap.size() > 1)后，代码触发了SIGSEGV运行时错误。核心问题是忽略了C++中无符号整数的特性：

• priority_queue的size()方法返回的是无符号整数类型size_t，无符号整数不支持负数运算。当被减数小于减数时，减法结果会被转换为一个极大的正数（基于无符号数的补码规则）。
• 举个具体场景：假设minheap.size()为2，maxheap.size()为0，此时maxheap.size() - minheap.size()的计算结果并非-2，而是SIZE_MAX - 1（一个远大于1的数值），导致maxheap.size() - minheap.size() > 1条件被错误触发。
• 此时代码会执行minheap.push(maxheap.top())，但maxheap是空的，调用top()方法会触发未定义行为，最终导致SIGSEGV段错误。

而原条件maxheap.size() > minheap.size() + 1是直接进行无符号整数的大小比较，不会出现这种溢出问题，逻辑判断准确。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Rohit Singh