使用Raylib开发扫雷游戏时堆上创建数组致崩溃的问题

问题描述 #

使用Raylib开发扫雷游戏时，为支持自定义地图尺寸，在堆上创建bool* map和bool* overlay两个数组表示网格。保留构造函数中的数组初始化循环时程序崩溃，移除则正常运行，崩溃发生在主循环结束阶段。

相关代码 #

game.h #

#pragma once

#include <raylib.h>

class Game
{
    bool* map;
    bool* overlay;
    int width, height;

public:
    Game();
    Game(int _width, int _height, int mines, int seed, int startX, int startY);
    ~Game();
    void tick();
    void draw() const;
};

Game.cpp #

Game::Game(int _width, int _height, int mines, int seed, int startX, int startY) 
{
    map = new bool[width*height];
    overlay = new bool[width*height];
    width = _width;
    height = _height;
    for (int i = 0; i < width * height; i++)
        map[i] = false;
    for(int i = 0; i < width*height; i++)
        overlay[i] = true;
    SetRandomSeed(seed);
    for(int i = 0; i < mines; i++)
    {
        int x = GetRandomValue(1, width), y = GetRandomValue(1, height);
        while(map[(x+width*y)-1] || (x == startX && y == startY))
            x = GetRandomValue(1, width), y = GetRandomValue(1, height);
        map[(x+width*y)-1] = true;
    }
}

void Game::draw() const
{
    for(int y = 0; y < height; y++)
        for (int x = 0; x < width; x++)
        {
            if(overlay[width*y+x])
                DrawRectangle(x*10,y*10, 10, 10, (y+x)%2 == 0 ? DARKGRAY : LIGHTGRAY);
        }
}

Main.cpp #

#include <raylib.h>

#include "game.h"

int main(void)
{
    InitWindow(800, 450, "raylib [core] example - basic window");
    Game game(24, 24, 5, 0, 0, 0);

    while (!WindowShouldClose())
    {
       // 其他逻辑
       game.draw();
    } // 异常抛出位置

    CloseWindow();

    return 0;
}

异常截图 #

问题根源 #

构造函数中先执行数组内存分配，再给width和height赋值，此时width*height是未初始化的垃圾值，导致分配的数组大小完全错误。后续初始化循环访问数组时，会出现内存越界，破坏堆内存结构，最终在程序结束析构对象时触发崩溃。

修复方案 #

调整代码顺序，先给成员变量width和height赋值，再分配数组内存：

Game::Game(int _width, int _height, int mines, int seed, int startX, int startY) 
{
    width = _width;
    height = _height; // 优先初始化成员变量
    map = new bool[width*height];
    overlay = new bool[width*height];
    // 后续初始化循环及逻辑保持不变
    for (int i = 0; i < width * height; i++)
        map[i] = false;
    for(int i = 0; i < width*height; i++)
        overlay[i] = true;
    SetRandomSeed(seed);
    for(int i = 0; i < mines; i++)
    {
        int x = GetRandomValue(1, width), y = GetRandomValue(1, height);
        while(map[(x+width*y)-1] || (x == startX && y == startY))
            x = GetRandomValue(1, width), y = GetRandomValue(1, height);
        map[(x+width*y)-1] = true;
    }
}

额外建议 #

• 避免使用裸指针管理堆内存，改用std::unique_ptr<bool[]>自动释放内存，防止内存泄漏：

  #include <memory>
  class Game {
      std::unique_ptr<bool[]> map;
      std::unique_ptr<bool[]> overlay;
      // ...
  };
  // 构造函数中直接初始化：
  map = std::make_unique<bool[]>(width*height);
  

• 或者使用std::vector<bool>，它会自动处理内存分配和释放，代码更简洁安全：

  #include <vector>
  class Game {
      std::vector<bool> map;
      std::vector<bool> overlay;
      // ...
  };
  // 构造函数中：
  map.resize(width*height, false);
  overlay.resize(width*height, true);
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ignac