一个数组越界的C++程序
最后更新于：2022-04-01 14:38:16
学生给我发了私信，一个程序运行了好久，在OJ就是提交不了。
题目是：
**Description**
输入10个整数，将其中最小的数与第一个数对换，把最大的数与最后一个数对换。写三个函数； ①输入10个数；②进行处理；③输出10个数。
**Input**
10个整数
**Output**
整理后的十个数，每个数后跟一个空格（注意最后一个数后也有空格）
**Sample Input**
2 1 3 4 5 6 7 8 10 9
**Sample Output**
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
**HINT**
主函数已给定如下，提交时不需要包含下述主函数
~~~
/* C/C++代码 */
int main()
{
const int n=10;
int a[n];
input(a,n);
handle(a,n);
output(a,n);
return 0;
}
~~~
学生的解答：
~~~
#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
void input(int a[],int);
void handle(int a[],int);
void output(int a[],int);
int main()
{
const int n=10;
int a[n];
//freopen("input.txt","r",stdin);
input(a,n);
handle(a,n);
output(a,n);
return 0;
}
void input(int a[],int n)
{
for(int i=0;i<n;i++)
cin>>a[i];
}
void handle(int a[],int n)
{
int max,i=0,t,min,z,zd,zx;
max=a[i];
min=a[i];
for(i=0;i<n;i++)
{
if(max<a[i])
{
max=a[i];
zd=i; //记录最大值的位置
}
if(min>a[i])
{
min=a[i];
zx=i; //记录最小值的位置
}
}
t=a[9];
a[9]=max;
a[zd]=t; //进行值交换
z=a[0];
a[0]=min;
a[zx]=z;
}
void output(int a[],int n)
{
for(int i=0;i<n;i++)
{
cout<<a[i]<<" ";
}
}
~~~
这个解答在CodeBlocks中编译通过，屡经测试数据，没有异常，然而，提交后提示“Runtime error”，具体是：
Runtime Error:Segmentation fault
辅助解释：Segmentation fault:段错误，检查是否有数组越界，指针异常，访问到不应该访问的内存区域
这不科学！由“一定是我错了”的思维，转向了“可能是机器错了”，利用管理员帐号，看了测试数据，也没有问题。
再逐句看程序，一个地方引起我的注意，会是25、26行引用a[i]，但 i 没有赋值吗？不是，i 的初值是0，于算法没有问题。就在第24行，zd、zx两个变量，也应该是同步赋值的，它们表示最大、最小的数的下标，后面循环中，也及时对这两个数做了更新。
问题逐渐明白了，在24行不给zd、zx赋初值的情况下，如果29和34行的if条件有一个始终未能为真，zd、zx就不会赋值，40行开始的交换，就会出现数组越界。
** 在这个程序上小修改的办法有了：第24行，加上给zd、zx赋初值，即：int max,i=0,t,min,z,zd=0,zx=0;**
这个程序，没有用上单步执行。对这种小几率的问题，单步可能也不管用，思维要严密。
这个程序写得稍显罗嗦，下面给出一个改写版。
~~~
#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
void input(int a[],int);
void handle(int a[],int);
void output(int a[],int);
int main()
{
const int n=10;
int a[n];
//freopen("input.txt","r",stdin);
input(a,n);
handle(a,n);
output(a,n);
return 0;
}
void input(int a[],int n)
{
for(int i=0;i<n;i++)
cin>>a[i];
}
void handle(int a[],int n)
{
int i,t,zd=0,zx=0;//默认第0个为最大、最小
for(i=1;i<n;i++) //从第1个开始
{
if(a[zd]<a[i])
zd=i; //记录最大值的位置
if(a[zx]>a[i])
zx=i; //记录最小值的位置
}
t=a[n-1]; //比用含有“神秘数”的a[9]好
a[n-1]=a[zd];
a[zd]=t; //进行值交换
t=a[0];
a[0]=a[zx];
a[zx]=t;
}
void output(int a[],int n)
{
for(int i=0;i<n;i++)
{
cout<<a[i]<<" ";
}
}
~~~