CS50 Tideman问题：vote函数中int rank值变化及未覆盖原因咨询

• 问题1：int rank的值为何会变化？为何没有被覆盖？我没看到任何更新它或能改变它的代码。
• 问题2：我正在完成CS50课程中的Tideman选举算法问题，已经写好了vote函数且功能正常，但搞不懂函数里的int rank数值为什么会变。我试过调试观察数值变化，相关代码如下：

#include <cs50.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

// Max number of candidates
#define MAX 9

// preferences[i][j] is number of voters who prefer i over j
int preferences[MAX][MAX];

// locked[i][j] means i is locked in over j
bool locked[MAX][MAX];

// Each pair has a winner, loser
typedef struct
{
    int winner;
    int loser;
}
pair;

// Array of candidates
string candidates[MAX];
pair pairs[MAX * (MAX - 1) / 2];

int pair_count;
int candidate_count;

// Function prototypes
bool vote(int rank, string name, int ranks[]);
void record_preferences(int ranks[]);
void add_pairs(void);
void sort_pairs(void);
void lock_pairs(void);
void print_winner(void);

int main(int argc, string argv[])
{
    // Check for invalid usage
    if (argc < 2)
    {
        printf("Usage: tideman [candidate ...]\n");
        return 1;
    }

    // Populate array of candidates
    candidate_count = argc - 1;
    if (candidate_count > MAX)
    {
        printf("Maximum number of candidates is %i\n", MAX);
        return 2;
    }
    for (int i = 0; i < candidate_count; i++)
    {
        candidates[i] = argv[i + 1];
    }

    // Clear graph of locked in pairs
    for (int i = 0; i < candidate_count; i++)
    {
        for (int j = 0; j < candidate_count; j++)
        {
            locked[i][j] = false;
        }
    }

    pair_count = 0;
    int voter_count = get_int("Number of voters: ");

    // Query for votes
    for (int i = 0; i < voter_count; i++)
    {
        // ranks[i] is voter's ith preference
        int ranks[candidate_count];

        // Query for each rank
        for (int j = 0; j < candidate_count; j++)
        {
            string name = get_string("Rank %i: ", j + 1);

            if (!vote(j, name, ranks))
            {
                printf("Invalid vote.\n");
                return 3;
            }
        }

        record_preferences(ranks);

        printf("\n");
    }

    add_pairs();
    sort_pairs();
    lock_pairs();
    print_winner();
    return 0;
}

// Update ranks given a new vote (hierin werken)
bool vote(int rank, string name, int ranks[])
{
    printf("Rank begin snap niet %i \n", rank);

    for (int i = 0; i < candidate_count; i++)
    {
        if (i == 3)
        {
            printf("0: %i 1: %i 2: %i", ranks[0], ranks[1], ranks[2]);
        }
        {
            printf("Array rank %i \n", ranks[i]);
        }
        if (strcmp(candidates[i], name)==0)
        {
            ranks[rank] = i;
            return true;
        }


    return false;
}

// Update preferences given one voter's ranks
void record_preferences(int ranks[])
{
    // for (int i = 0; i < candidate_count; i++)
    // if (ranks[i] < candidates[i])
    //     {
    //         int preferences[i][i] = ranks[i];
    //     }

    // // TODO
    return;
}

// Record pairs of candidates where one is preferred over the other
void add_pairs(void)
{
    // TODO
    return;
}

// Sort pairs in decreasing order by strength of victory
void sort_pairs(void)
{
    // TODO
    return;
}

// Lock pairs into the candidate graph in order, without creating cycles
void lock_pairs(void)
{
    // TODO
    return;
}

// Print the winner of the election
void print_winner(void)
{
    // TODO
    return;
}

你的vote函数存在大括号匹配错误，这是导致rank值异常变化的核心原因：

• 你在for循环内的if (i == 3)块之后，多写了一个无关联的冗余大括号，同时还缺失了for循环的闭合大括号，导致return false;被错误地包含在for循环内部。
• 这种语法错误会打乱编译器对代码栈帧的解析，破坏函数内部变量的内存布局，最终导致传入的rank参数值被意外篡改。

错误代码片段分析 #

bool vote(int rank, string name, int ranks[])
{
    printf("Rank begin snap niet %i \n", rank);

    for (int i = 0; i < candidate_count; i++)
    {
        if (i == 3)
        {
            printf("0: %i 1: %i 2: %i", ranks[0], ranks[1], ranks[2]);
        }
        { // 此处大括号完全多余，属于语法错误
            printf("Array rank %i \n", ranks[i]);
        }
        if (strcmp(candidates[i], name)==0)
        {
            ranks[rank] = i;
            return true;
        }

    // 缺失for循环的闭合大括号！
    return false;
}

修复方案 #

1. 删除冗余的无关联大括号
2. 在return false;之前补上for循环的闭合大括号，修复后的函数结构如下：

bool vote(int rank, string name, int ranks[])
{
    printf("Rank begin snap niet %i \n", rank);

    for (int i = 0; i < candidate_count; i++)
    {
        if (i == 3)
        {
            printf("0: %i 1: %i 2: %i", ranks[0], ranks[1], ranks[2]);
        }
        printf("Array rank %i \n", ranks[i]); // 去掉多余大括号
        if (strcmp(candidates[i], name)==0)
        {
            ranks[rank] = i;
            return true;
        }
    } // 补上for循环的闭合大括号
    return false;
}

另外补充：你提到的“rank值变化”，其中有一部分是正常逻辑——main函数里调用vote时，传递的是循环变量j，j会从0递增到candidate_count-1，所以每次调用vote时的rank参数值本来就应该不同，这是正常的投票逻辑，并非异常。你看到的异常数值变化，完全是由上述语法错误导致的。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Neuquert