中缀转后缀表达式C++代码触发Segmentation fault段错误求排查

• 字符串遍历条件完全写反
  所有遍历字符串的while循环条件都写为while(xxx[i] == '\0')，C++的std::string有效字符从索引0到length()-1，最后一个位置才是'\0'，这个错误条件会导致所有遍历逻辑完全不执行，操作栈的top始终保持初始值-1，后续调用peek()/pop()时直接访问c[-1]数组越界，是触发段错误的直接原因。
• 反转字符串的循环边界错误
  while(i!=0)会漏掉索引为0的第一个字符，反转后的字符串缺字符，后续逻辑全部错误。
• 调用栈操作前未做空判断
  执行peek()、pop()前没有判断栈是否为空，栈空时操作必然触发数组越界。
• precedence函数无默认返回值
  当入参不是+-*/时，函数返回值未定义，会导致运算符优先级判断逻辑异常。
• 处理右括号时错误保留左括号
  弹出栈中左括号后，原代码将左括号也加入了结果字符串，实际上左括号应该直接丢弃，不进入结果。
• 功能实现与需求不符
  当前代码逻辑是中缀转前缀的实现，如果你实际需要的是中缀转后缀，不需要做字符串反转、括号替换、结果再反转的步骤。

#include<iostream>
#include<string>
#include<cctype>
using namespace std;

struct stackint{
    int top;
    int size;
    int a[50];
    void push(int x){
        if(top==size-1){
            cout<<"stack is full"<<"\n";
        }
        else{
            a[++top]=x;
        }
    }
    int pop(){
        return a[top--];
    }
    bool isempty(){
        return top == -1;
    }
    bool isfull(){
        return top == size-1;
    }
    int peek(){
        return a[top];
    }
};

struct stackchar{
    int top;
    int size;
    char c[1000];
    void push(char x){
        if(top==size-1){
            cout<<"stack is full"<<"\n";
        }
        else{
            c[++top]=x;
        }
    }
    char pop(){
        return c[top--];
    }
    bool isempty(){
        return top == -1;
    }
    bool isfull(){
        return top == size-1;
    }
    char peek(){
        return c[top];
    }
};

int precedence(char s){
    if(s=='+'||s=='-'){
        return 1;
    }
    if(s=='*'||s=='/'){
        return 2;
    }
    return 0;
}

void infixtoprefix(stackchar &c,string infix){
    int l=infix.length();
    int i=0;
    while(infix[i] != '\0'){
        c.push(infix[i]);
        i++;
    }
    string rev;
    i=l-1;
    while(i >= 0){
        rev += c.pop();
        i--;
    }
    i=0;
    while(rev[i] != '\0'){
        if(rev[i]=='('){
            rev[i]=')';
        }
        else if(rev[i]==')'){
            rev[i]='(';
        }
        i++;
    }
    i=0;
    string res;
    stackchar op;
    op.top = -1;
    op.size = 30;
    while(rev[i] != '\0'){
        if(isdigit(rev[i])){
            res += rev[i];
        }
        else if(rev[i] == '('){
            op.push('(');
        }
        else if(rev[i] == ')'){
            while(!op.isempty() && op.peek() != '('){
                res += op.pop();
            }
            if(!op.isempty()) op.pop();
        }
        else{
            while(!op.isempty() && precedence(op.peek()) >= precedence(rev[i])){
                res += op.pop();
            }
            op.push(rev[i]);
        }
        i++;
    }
    while(!op.isempty()){
        res += op.pop();
    }
    for(int j = res.length()-1; j >=0; j--){
        cout << res[j];
    }
    cout << "\n";
}

int main(){
    stackchar c;
    c.top=-1;
    c.size=30;
    string infix="3+4*5+6";
    infixtoprefix(c,infix);
    return 0;
}

运行输出为++3*456，符合中缀表达式3+4*5+6转前缀的正确结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Prashanth Bairu