C++字符串和内存管理

Question

我现在正在做一个相当复杂的项目，涉及到一个模拟机械臂的控制。我完成了这个项目的第一个版本，它工作得很好。我只是添加了一些新代码，这些代码在每次迭代时收集有关系统的一些信息，将其保存在一些数组中，最后将所有内容打印到一个文件中，供以后分析。

现在，一些真正奇怪的事情正在发生。如果我定义保存数据的文件，如下所示：

const std::string SAVEFILE = "C:\\Users\\Vincent\\Desktop\\ta";

一切都很好，和我添加新代码之前完全一样(加上保存数据)。

但如果我这样定义它：

const std::string SAVEFILE = "C:\\Users\\Vincent\\Desktop\\tacit.txt";

然后系统以另一种方式运行。不会崩溃，但机械臂的移动方式不同。

我试图注释所有使用SAVEFILE的代码，甚至任何与数据保存相关的新代码，但问题仍然存在。

我知道，只有这些信息，不太可能有人能告诉我哪里出了问题，但有没有人能给出一些建议，应该往哪个方向看呢？认为一个长字符串覆盖其他变量的值有意义吗？这怎么可能呢？我可能破坏了一些干净的C++编程准则？

一些数组听起来可能行为不端，这是我检查的第一件事。我猜它应该来自保存数据的数组，因为它们是唯一的新数组。问题是，即使我注释了所有相应的代码，也没有变化。

我试着给出更多关于我的代码的信息。在这里我第一次使用了SAVEFILE ( runExperiment函数的最后一个参数)

int main(int argc, char *argv[])    {
  std::vector<Controller*> controllers;
  controllers.push_back(getConstrainedPDT(0,true));
  controllers.push_back(getConstrainedPDT(1,true));
  controllers.push_back(getConstrainedPDT(2,true));
  runExperiment(controllers,LENGTHS,WEIGHTS,RADIUS,ANGLEMIN,ANGLEMAX,MAXTORQUES,PUSHVECTOR,GRAVITY,RUNTIME,TIMESTEP,XTARGET,YTARGET,ITERATIONSAVEDATA,SAVEFILE);
  return 1;
}

下面是函数的代码：

void runExperiment(std::vector<Controller*> controllers,const double * lengths, const double* weights, const double radius, const double* angleMin, const double* angleMax, const double* maxTorques,const double* pushVector,const dReal gravity,const dReal runTime,const dReal tstep,const dReal targetX,const dReal targetY,const int itSaveData,const std::string saveFile){

  endTime = runTime;
  simTime = 0.0;
  timeStep = tstep;

  dInitODE();
  world = dWorldCreate();
  space = dHashSpaceCreate(0);
  contactgroup = dJointGroupCreate(0);
  ground = dCreatePlane(space, 0, 0, 1, 0);
  dWorldSetGravity(world, 0, 0, gravity);

  createTargetObject(targetX,targetY);

  int nbData = static_cast<int>( ( endTime / timeStep ) / static_cast<double>(itSaveData) );

  robot = new R2DRobot(&world,controllers.size(),lengths,weights,radius,angleMin,angleMax,maxTorques,pushVector,controllers,itSaveData,nbData);

  dsFunctions   fn;
  fn.version = DS_VERSION;
  fn.start   = &setViewPoint;
  fn.step    = &loop;
  fn.stop = &stopSim;
  fn.path_to_textures = PATH_TO_TEXTURES;

  dsSimulationLoop(0, 0, 1280, 960, &fn);

 dWorldDestroy(world);
 dCloseODE();

 // NOTE: commenting the next three lines does not fix the problem !
 // it is the only place saveFile is used, except in the code of printData
 // I do not show the code of printData as commenting it does not change anything
 if (itSaveData>0){
    robot->printData(saveFile);
 }

 delete robot;

}

为了找到未指定的变量(对于一个有很多类的项目来说，这并不容易，其中一些是虚拟的)，我使用const参数并观察了机器人的行为。我遇到了这样的情况：

一直都运行得很好：

const std::string SAVEFILE = "C:\\Users\\Vincent\\Desktop\\tacit.txt";

使程序崩溃：

const std::string SAVEFILE = "C:\\Users\\Vincent\\Desktop\\ta";

现在的问题是，如果我在runExperiment的代码中添加一行(添加了对printf的调用)：

printf("experiment.cpp - 1 \n");
robot = new R2DRobot(&world,controllers.size(),lengths,weights,radius,angleMin,angleMax,maxTorques,pushVector,controllers,itSaveData,nbData);

那么两个版本的SAVEFILE都可以很好地工作，并给出完全相同的结果。

现在，如果我删除对printf的调用并添加R2DRobot的构造函数：

R2DRobot::R2DRobot(dWorldID * world, const int nbLinks, const double * lengths, const double * weights, const double radius,const double* angleMin,const double* angleMax,const double* maxTorques,const double* pushVector, std::vector<Controller*> controllers,int saveData,int nbData):
Robot(3*nbLinks+3,controllers),pushVector(pushVector),nbLinks(nbLinks),weights(weights),angleMin(angleMin),angleMax(angleMax),maxTorques(maxTorques),itSaveData(saveData){

printf("experiment.cpp - 1 \n");
// rest of the code

然后程序崩溃(如果使用的是SAVEFILE的短版本)，但在控制台中打印"experiment.cpp -1“之后。

如果我将对printf的调用移到Robot的构造函数，也是如此，Robot是R2DRobot的母类。

Answer 1

这可能是你的程序没有正确初始化变量的表现。当字符串较短时，编译器会创建特定的内存布局，并且在堆栈(或堆)上创建的变量具有特定值。幸运的是，这些价值观似乎对你来说是正确的。

现在，由于字符串变得更长，编译器稍微改变了内存布局，这导致了略微不同的布局。现在，这些未初始化的变量可能具有略微不同的值。它不一定会崩溃，但工作方式不同。

Answer 2

，但是谁能给我一些建议，应该往哪个方向看呢

不幸的是，这些信息确实不够。也许，您可以尝试使用valgrind或类似的工具来分析代码。

认为一个长字符串覆盖了其他变量的值，这有意义吗？这怎么可能呢？

不，这不是一个很长的字符串。它甚至不是很长的弦。如果字符串太长，则会出现长度无效的异常。

一些干净的C++编程指南，我可能已经破坏了

信息不足。使用std::string是很好的，甚至是推荐的。

问题出在别的地方。对我来说，这听起来像是未定义的行为。

Answer 3

使用全局变量的runExperiment参数的高度告诉您，您可能需要一个更高级别的对象来包装和组织它。在尝试为这样的对象编写构造函数时，您可能会看到并纠正错误的/未初始化的变量的问题，这将防止未定义的行为。