C++模板类创建对象后初始化数组触发Segmentation fault问题

核心原因 #

• LinkedList类定义的二级指针成员Node<T> **head_ref未初始化就被解引用：构造函数执行(*head_ref) = NULL时，head_ref本身是野指针，未指向任何合法内存空间，解引用操作直接访问非法内存，属于C++未定义行为。默认构造Set对象时未触发崩溃是偶然现象，后续定义数组修改了栈内存布局后，非法访问的后果直接显现为段错误。
• 你贴出的main函数中int a[] = {2,3}末尾缺少分号属于语法错误，不是段错误的触发原因，实际可运行的代码应该已补全该分号。

修复方案 #

第一步：修改LinkedList的指针设计（推荐方案） #

完全没必要用二级指针存储链表头，直接改用一级指针即可，修改后的LinkedList代码如下：

template<typename T> class LinkedList{
private :
    Node<T> *head; // 二级指针改为一级指针
public :
    LinkedList(){
        head = NULL; // 直接初始化一级指针，无需解引用
    }
    void insert(T data){
        Node<T> *new_node = new Node<T>;
        new_node->setData(data);
        new_node->getNext() = head;
        head = new_node;
    }
    void printList(){
        Node<T> *current = head;
        while(current != NULL){
            cout << current -> getData() << " ";
            current = current -> getNext();
        }
    }
    Node<T> *getHead() const{
        return head;
    }
    void deleteList(){
        Node<T> *current = head;
        Node<T> *next;
        while(current != NULL){
            next = current -> getNext();
            delete current;
            current = next;
        }
        head = NULL;
    }
};

如果一定要保留二级指针设计，需要先给head_ref分配合法内存：构造函数中先执行head_ref = new Node<T>*();再赋值*head_ref = NULL，同时需要新增析构函数释放head_ref本身的内存，避免内存泄漏，该方案复杂度高不推荐。

第二步：补全Set类的输出运算符重载 #

你代码中cout << s1可正常运行说明你实际代码已经做了运算符重载，如果没有的话需要在Set类中补充如下代码：

friend ostream& operator<<(ostream& os, const Set& s) {
    s.l.printList();
    return os;
}

第三步：修复main函数语法 #

给数组定义语句补充分号：int a[] = {2,3};

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lê Lâm