C++自定义IntArray整数数组类setIndex设置值不生效问题排查

• 节点操作使用值拷贝：你在getIndex和setIndex方法中定义的current都是IntArrayIndex值类型，IntArrayIndex current = head;会生成一份和head完全独立的临时副本，后续对current.data的修改只会作用在临时副本上，完全不会修改原链表的节点数据，这是你设置索引0为1、读取依然返回0的直接原因。
• 递归逻辑错误：getIndex方法中递归调用自身后没有接收返回值，即使遍历到了对应索引的节点，最终也只会返回第一层临时副本的data值。
• 内存泄漏隐患：IntArrayIndex head = *(new IntArrayIndex());的写法会先在堆上申请节点内存，拷贝完节点值后直接丢弃堆内存的地址，造成内存泄漏，无需用new初始化head成员。

IntArray.hpp #

#include <stdexcept>
using namespace std;

struct IntArrayIndex {
public:
    IntArrayIndex* next = NULL;
    int data;
    
    IntArrayIndex(int Data) {
        this->data = Data;
    }
    IntArrayIndex() {
        this->data = 0;
    }
};

class IntArray {
public:
    IntArrayIndex head;
    int length;
    
    IntArray() {
        this->length = 1;
    }

    int getIndex(int index) {
        if (index >= length || index < 0) {
            throw invalid_argument("Index out of range.");
        }
        IntArrayIndex* current = &head;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            current = current->next;
        }
        return current->data;
    }
    
    void setIndex(int index, int data) {
        if (index < 0) {
            throw invalid_argument("Index cannot be negative.");
        }
        IntArrayIndex* current = &head;
        // 提前扩容到对应索引
        while (index >= length) {
            if (current->next == NULL) {
                current->next = new IntArrayIndex();
                length++;
            }
            current = current->next;
        }
        // 遍历到目标索引
        current = &head;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            current = current->next;
        }
        current->data = data;
    }

    // 补充析构函数释放内存
    ~IntArray() {
        IntArrayIndex* current = head.next;
        while (current != NULL) {
            IntArrayIndex* next = current->next;
            delete current;
            current = next;
        }
    }
};

main.cpp #

#include <iostream>
#include "IntArray.hpp"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    IntArray* l = new IntArray();
    l->setIndex(0, 1);
    std::cout << l->getIndex(0) << std::endl;
    delete l;
    return 0;
}

原来的递归实现可以保留，但必须把current改为指针类型，并且接收递归返回值，此处改用循环实现逻辑更清晰，也避免递归调用的额外开销。另外不要直接包含.cpp文件，类声明放在.hpp头文件中，主函数只需要引入头文件即可，编译时一起编译两个源文件即可。

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