C++模拟Java ArrayList时指针数组无输出问题排查

问题描述 #

在模拟Java ArrayList实现的调试过程中，编写的指针数组测试代码编译无报错，但运行后终端无任何输出。代码如下：

int main() {

    int** a = new int* [4];

    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        int b = 0;
        int* c = new int;
        *c = b;
        *(a + 1) = c;
    }

    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        cout << **a << endl;
    }

    delete[] a;
    a = nullptr;

    return 0;
}

错误原因分析 #

1. 指针数组赋值索引错误
   第一个循环中，*(a + 1) = c;始终将新分配的指针赋值给数组的第2个元素（索引为1），而数组的首元素a[0]从未被初始化，属于野指针。后续输出时反复解引用这个野指针，触发未定义行为，可能导致程序静默终止或无输出。正确写法应为*(a + i) = c;或更直观的a[i] = c;。

2. 输出逻辑错误
   第二个循环中，每次都输出**a（即a[0]指向的值），即便前面的赋值逻辑正确，也只会重复输出同一个值。需要改为输出对应索引的元素值，即*a[i]或**(a + i)。

3. 内存泄漏问题
   代码中仅释放了指针数组a的内存，但每个new int分配的单个int对象未被释放，会造成内存泄漏。需在释放数组前，循环delete每个元素指向的内存。

修正后的代码示例 #

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int** a = new int* [4];

    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        int b = i; // 修改为i便于区分输出结果
        int* c = new int;
        *c = b;
        a[i] = c; // 按索引赋值到对应数组位置
    }

    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        cout << *a[i] << endl; // 输出对应索引的元素值
    }

    // 先释放每个int对象的内存
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        delete a[i];
        a[i] = nullptr;
    }
    // 再释放指针数组本身
    delete[] a;
    a = nullptr;

    return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Burak Oruk