常见错误

本页面主要列举一些竞赛中很多人经常会出现的错误。

会引起 CE 的错误

这类错误多为词法、语法和语义错误，引发的原因较为简单，修复难度较低。

例：

• int main() 写为 int mian() 之类的拼写错误。

• 写完 struct 或 class 忘记写分号。

• 数组开太大，（在 OJ 上）使用了不合法的函数（例如多线程），或者函数声明但未定义，会引起链接错误。

• 函数参数类型不匹配。

  • 示例：如使用 <algorithm> 头文件中的 max 函数时，传入了一个 int 类型参数和一个 long long 类型参数。

• 使用 goto 和 switch-case 的时候跳过了一些局部变量的初始化。

不会引起 CE 但会引起 Warning 的错误

犯这类错误时写下的程序虽然能通过编译，但大概率会得到错误的程序运行结果。这类错误会在使用 -W{warningtype} 参数编译时被编译器指出。

• 赋值运算符 = 和比较运算符 == 不分。

  • 示例：

  • 如果确实想在原应使用 == 的语句里使用 =（比如 while (foo = bar)），又不想收到 Warning，可以使用 双括号：while ((foo = bar))。

• 由于运算符优先级产生的错误。

  • 示例：

• 不正确地使用 static 修饰符。

• 使用 scanf 读入的时候没加取地址符 &。

• 使用 scanf 或 printf 的时候参数类型与格式指定符不符。

• 同时使用位运算和逻辑运算符 == 并且未加括号。

  • 示例：(x >> j) & 3 == 2

• int 字面量溢出。

  • 示例：long long x = 0x7f7f7f7f7f7f7f7f，1<<62。

• 未初始化局部变量。

  未初始化变量会发生什么

  原文：https://loj.ac/d/3679 by @hly1204

  例如我们在 C++ 中声明一个 int a; 但不初始化，可能有时候会认为 a 是一个“随机”（其实可能不是真的随机）的值，但是可能将其认为是一个固定的值，但实际上并非如此。

  我们在简单的测试代码中

  https://wandbox.org/permlink/T2uiVe4n9Hg4EyWT

  代码是：

  在一些编译器和环境上开启优化后，其输出为 false。

  有兴趣的话可以看 https://www.ralfj.de/blog/2019/07/14/uninit.html，尽管其是用 Rust 做的实验，但是本质是一样的。

• 局部变量与全局变量重名，导致全局变量被意外覆盖。（开 -Wshadow 就可检查此类错误。）

• 运算符重载后引发的输出错误。

  • 示例：

既不会引起 CE 也不会引发 Warning 的错误

这类错误无法被编译器发现，仅能自行查明。

会导致 WA 的错误

• 上一组数据处理完毕，读入下一组数据前，未清空数组。

• 读入优化未判断负数。

• 所用数据类型位宽不足，导致溢出。

  • 如习语“三年 OI 一场空，不开 long long 见祖宗”所描述的场景。选手因为没有在正确的地方开 long long（将整数定义为 long long 类型），导致得出错误的答案而失分。

• 存图时，节点编号 0 开始，而题目给的边中两个端点的编号从 1 开始，读入的时候忘记 -1。

• 大/小于号打错或打反。

• 在执行 ios::sync_with_stdio(false); 后混用 scanf/printf 和 std::cin/std::cout 两种 IO，导致输入/输出错乱。

  • 示例：

  • 特别的，也不能在执行 ios::sync_with_stdio(false); 后使用 freopen。

• 由于宏的展开，且未加括号导致的错误。

  • 示例：该宏返回的值并非 而是 。

• 哈希的时候没有使用 unsigned 导致的运算错误。

  • 对负数的右移运算会在最高位补 1。参见：
    位运算

• 没有删除或注释掉调试输出语句。

• 误加了 ;。

  • 示例：

• 哨兵值设置错误。例如，平衡树的 0 节点。

• 在类或结构体的构造函数中使用 : 初始化变量时，变量声明顺序不符合初始化时候的依赖关系。

  • 成员变量的初始化顺序与它们在类中声明的顺序有关，而与初始化列表中的顺序无关。参见：构造函数与成员初始化器列表 的“初始化顺序”

  • 示例：

• 并查集合并集合时没有把两个元素的祖先合并。

  • 示例：

换行符不同

不同的操作系统使用不同的符号来标记换行，以下为几种常用系统的换行符：

• LF（用 \n 表示）：Unix 或 Unix 兼容系统

• CR+LF（用 \r\n 表示）：Windows

• CR（用 \r 表示）：Mac OS 至版本 9

而 C/C++ 利用转义序列 \n 来换行，这可能会导致我们认为输入中的换行符也一定是由 \n 来表示，而只读入了一个字符来代表换行符，这就会导致我们没有完全读入输入文件。

以下为解决方案：

• 多次 getchar()，直到读到想要的字符为止。

• 使用 cin 读入，这可能会增大代码常数。

• 使用 scanf("%s",str) 读入一个字符串，然后取 str[0] 作为读入的字符。

• 使用 scanf(" %c",&c) 过滤掉所有空白字符。

会导致未知的结果

未定义行为会导致未知的结果，可能是 WA，RE 等。编译器通常会假定你的程序不会出现未定义行为，因此出现开 O2 与不开 O2 代码行为不一致的情况。

• 除以 0（求 0 的逆元）

  示例

• 数组（下标）越界

  例如：

  • 未正确设置循环的初值导致访问了下标为 -1 的值。

  • 无向图边表未开 2 倍。

  • 线段树未开 4 倍空间。

  • 看错数据范围，少打一个零。

  • 错误预估了算法的空间复杂度。

  • 写线段树的时候，pushup 或 pushdown 叶节点。

    正确的做法：不要越界，记得检查自己的代码，使得下标访问数 x，在定义的下标中。

• 除 main 外有返回值函数执行至结尾未执行任何 return 语句

  即使有一个分支有返回值，但是其他分支却没有，结果也是未定义的。

  可以向编译选项中追加 -Wall，检查编译器是否给出有关于函数未 return 的警告。

• 尝试修改字符串字面量

  示例

  这样试图修改字符串字面量会导致 未定义行为，应当使用其他 合适 的数据类型，例如 std::string 和 char[]。

• 多次释放/非法解引用一片内存

  例如：

  • 未初始化就解引用指针。

  • 指针指向的内存区域已经释放。

    使用 erase 或 delete 或 free 操作应注意不要对同一地址/对象多次使用。

• 解引用空指针/野指针

  对于空指针：先应该判断空指针，可以用 p == nullptr 或 !p。

  对于野指针：可以释放指针的时候将其置为 nullptr 以规避。

• 有符号数溢出

  例如我们有一个表达式 x+1 > x。

  正常输出应当是 true，但是在 INT_MAX 作为 x 时输出 false，这时称为 signed integer overflow。

  可以使用更大的数据类型（例如 long long 或 __int128），或判断溢出。若保证无负数，亦可使用无符号整型。

  有符号整数溢出可能影响编译优化，例如代码：

  可能被编译器直接优化为：

  因为编译器可以假定有符号整数永远不会溢出，因此 x > x + 1 恒成立。

• 使用未初始化的变量

  示例

会导致 RE

• 没删文件操作（某些 OJ）。

• 排序时比较函数的错误 std::sort 要求比较函数是严格弱序：a<a 为 false；若 a<b 为 true，则 b<a 为 false；若 a<b 为 true 且 b<c 为 true，则 a<c 为 true。其中要特别注意第二点。 如果不满足上述要求，排序时很可能会 RE。 例如，编写莫队的奇偶性排序时，这样写是错误的：

  上述代码中 (block[a.l]&1)^(a.r<b.r) 不满足上述要求的第二点。 改成这样就正确了：

会导致 TLE

• 分治未判边界导致死递归。

• 死循环。

  • 循环变量重名。

  • 循环方向反了。

• BFS 时不标记某个状态是否已访问过。

• 使用宏展开编写 min/max

  这种错误会大大增加程序的运行时间，甚至直接影响代码的时间复杂度。在初学者写线段树时尤为多见。

  常见的错误写法是这样的：

  这样写虽然在正确性上没有问题，但是如果直接对函数的返回值取 max，如 a = Max(func1(), func2())，而这个函数的运行时间较长，则会大大影响程序的性能，因为宏展开后是 a = func1() > func2() ? func1() : func2() 的形式，调用了三次函数，比正常的 max 函数多调用了一次。注意，如果 func1() 每次返回的答案不一样，还会导致这种 max 的写法出现错误。例如 func1() 为 return ++a; 而 a 为全局变量的情况。

  示例：如下代码会被卡到单次查询 导致 TLE。

• 没删文件操作（某些 OJ）。

• 在 for/while 循环中重复执行复杂度非 的函数。严格来说，这可能会引起时间复杂度的改变。

会导致 MLE

• 数组过大。

• STL 容器中插入了过多的元素。

  • 经常是在一个会向 STL 插入元素的循环中死循环了。

  • 也有可能被卡了。

会导致常数过大

• 定义模数的时候，未定义为常量。

  • 示例：

• 使用了不必要的递归（尾递归不在此列）。

• 将递归转化成迭代的时候，引入了大量额外运算。

只在程序在本地运行的时候造成影响的错误

• 文件操作有可能会发生的错误：

  • 对拍时未关闭文件指针 fclose(fp) 就又令 fp = fopen()。这会使得进程出现大量的文件野指针。

  • freopen() 中的文件名未加 .in/.out。

• 使用堆空间后忘记 delete 或 free。