C++ N皇后问题中vector的push_back与[]赋值结果差异原因求解

两种写法的行为差异 #

• 原代码board[i] = s的执行逻辑：
  初始化时写了vector<string> board(n)，这一步会直接生成包含n个默认构造的空字符串的vector，此时vector的size为n。循环中board[i] = s是对已经存在的第i个元素赋值，将空字符串替换为长度为n、全为.的字符串。循环结束后vector的size依然是n，每个元素的长度都是n，完全符合后续回溯逻辑的访问要求。
• 替换为board.push_back(s)后的异常逻辑：
  初始化vector<string> board(n)已经生成了n个空字符串，push_back操作是在现有元素的末尾追加新元素，循环n次后vector的size会变成n + n = 2n，前n个元素始终是空字符串，只有后n个是我们需要的全.字符串。后续回溯逻辑中row的取值范围是0~n-1，操作的都是前n个空字符串，对空字符串执行board[row][col]属于数组越界访问。

底层原理 #

C++中std::vector的带整数参数的构造函数，会直接完成n个元素的初始化而非仅预留空间，此时访问[0, n-1]区间的元素是合法的，但元素本身是空string，长度为0。std::string的operator[]不会做下标越界检查，越界访问属于未定义行为，运行时可能读取到随机内存值、触发段错误，这就是你看到奇怪随机符号、提交报错的根本原因。

如果想要使用push_back方式初始化，只需要把初始化语句改为vector<string> board;，不预先创建n个空元素，push_back n次后vector的size就是n，即可正常运行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MenoMore