C++：关于vector和数组索引越界的问题

Question

LeetCode. 54 螺旋矩阵，在判断方向是否需要调转时，为什么定义int类型visit数组在判断条件visit[nextrow][nextcol]处在提交时会产生数组越界的异常，而使用vector定义二维数组visit没有该问题？

报错程序：

 vector<int> spiralOrder(vector<vector<int>>& matrix) {
        int rows = matrix.size();
        int cols = matrix[0].size();

        int n = rows * cols;

        int visit[rows][cols];

        int curderection = 0;
        int dir[4][2] = {{0, 1}, {1, 0}, {0, -1}, {-1, 0}};

        int row = 0, col = 0;
        vector<int> res;
        for(int i = 0; i < n; i++){
            res.push_back(matrix[row][col]);
            visit[row][col] = 1;
            
            int nextrow = row + dir[curderection][0];
            int nextcol = col + dir[curderection][1];
            if(nextcol < 0 || nextrow < 0 || nextrow >= rows || nextcol >= cols || visit[nextrow][nextcol] ){
                curderection = (curderection + 1) % 4;
            }
            row += dir[curderection][0];
            col += dir[curderection][1];
        }
        return res;
    }

通过代码：

vector<int> spiralOrder(vector<vector<int>>& matrix) {
        int rows = matrix.size();
        int cols = matrix[0].size();

        int n = rows * cols;

        vector<vector<bool>> visit(rows, vector<bool>(cols)); // 用数组会报越界错误

        int curderection = 0;
        int dir[4][2] = {{0, 1}, {1, 0}, {0, -1}, {-1, 0}};

        int row = 0, col = 0;
        vector<int> res;
        for(int i = 0; i < n; i++){
            res.push_back(matrix[row][col]);
            visit[row][col] = 1;
            
            int nextrow = row + dir[curderection][0];
            int nextcol = col + dir[curderection][1];
            if(nextcol < 0 || nextrow < 0 || nextrow >= rows || nextcol >= cols || visit[nextrow][nextcol] ){
                curderection = (curderection + 1) % 4;
            }
            row += dir[curderection][0];
            col += dir[curderection][1];
        }
        return res;
    }

运行结果及报错内容

报错内容：
Line 1034: Char 34: runtime error: addition of unsigned offset to 0x6020000000f0 overflowed to 0x6020000000ec (stl_vector.h)
SUMMARY: UndefinedBehaviorSanitizer: undefined-behavior /usr/bin/../lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/../../../../include/c++/9/bits/stl_vector.h:1043:34

为什么使用vector建立二维数组在临时访问越界处不会报错，而数组临时访问会报错呢？

Answer 1

你这个数组越界，应该是visit没有初始化造成的问题

vector<vector<bool>> visit;// vector 底层自动给初始化为0了，所以用visit[nextrow][nextcol],判断有没有访问过，是正确的
if(nextcol < 0 || nextrow < 0 || nextrow >= rows || nextcol >= cols || visit[nextrow][nextcol] ){
  curderection = (curderection + 1) % 4;
}
row += dir[curderection][0];
col += dir[curderection][1];

但是int visit[rows][cols]; // 直接定义数组，里面是没有被初始化数据的，这时候 visit[nextrow][nextcol] 判断就不对了
如果某个位置上的visit初始值不为0，执行了
if(nextcol < 0 || nextrow < 0 || nextrow >= rows || nextcol >= cols || visit[nextrow][nextcol] ){
  curderection = (curderection + 1) % 4;
}
row += dir[curderection][0];
col += dir[curderection][1];

row,col 可能就越界了， matrix[row][col] 就 报错了
可以加个memset(visit,0,sizeof(vit)); 应该就可以了