两段floodFill代码逻辑差异：为何一段出现堆缓冲区溢出？

两段实现泛洪填充的C++代码，一段存在堆缓冲区溢出风险，另一段无此问题，核心差异及问题根源如下：

存在堆缓冲区溢出的代码 #

void FFHelper(vector<vector<int>>& image, int i, int j, int newColor, int oldColor)
{
    static int m = image.size(); 
    static int n = image[0].size();

    if (i < 0 || j < 0 
        || i >= m || j >= n 
        || image[i][j] != oldColor) 
    {
       return;
    }

    image[i][j] = newColor;

    FFHelper(image, i+1, j, newColor, oldColor);
    FFHelper(image, i-1, j, newColor, oldColor);
    FFHelper(image, i, j+1, newColor, oldColor);
    FFHelper(image, i, j-1, newColor, oldColor);
}

vector<vector<int>> floodFill(vector<vector<int>>& image, int sr, int sc, int color)
{
    FFHelper(image, sr, sc, color, image[sr][sc]);

    return image;
}

无缓冲区溢出的代码 #

void dfs(vector<vector<int>>& image, int i, int j, int val, int newColor)
{
    if(i < 0 || i >= image.size() 
       || j < 0 || j>= image[0].size() 
       || image[i][j] == newColor || image[i][j] != val)
    {
        return;
    }

    image[i][j] = newColor;

    dfs(image, i - 1, j, val, newColor);
    dfs(image, i + 1, j, val, newColor);
    dfs(image, i, j - 1, val, newColor);
    dfs(image, i, j + 1, val, newColor);
}
    
vector<vector<int>> floodFill(vector<vector<int>>& image, int sr, int sc, 
int newColor)
{
    int val = image[sr][sc];

    dfs(image, sr, sc, val, newColor);

    return image;
}

核心差异与问题根源 #

1. 边界判断变量的生命周期问题

   • 有问题的代码中，m和n是静态局部变量，仅在FFHelper第一次调用时初始化。若后续多次调用floodFill处理不同尺寸的图像，m和n不会更新，仍使用旧尺寸值做边界判断。当图像尺寸变小后，原有的m/n会允许访问超出当前图像实际范围的索引，直接触发堆缓冲区溢出。
   • 无问题的代码每次判断边界时，实时调用image.size()和image[0].size()获取当前图像的真实尺寸，确保边界判断始终准确。

2. 递归终止条件的完整性

   • 无问题的代码多了image[i][j] == newColor的判断：当目标颜色与原颜色相同时，直接终止递归，避免无限递归和不必要的数组访问。
   • 有问题的代码缺少该判断，若newColor等于oldColor，会陷入无限递归，最终可能因栈溢出或反复越界访问数组引发堆缓冲区溢出。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user20896951