通用二叉树节点析构函数问题

我一直在做一项作业，现在我被有问题的析构函数困住了。我必须创建一个包含所有常用成员函数和一些特殊运算符的通用二叉树。还有一个限制：一切都必须迭代地工作，所以这次没有令人讨厌的递归黑客。

BinTreeNode 类的析构函数显然有一些非常错误的地方，因为如果我像这样删除节点：

BinTreeNode<int> * node = new BinTreeNode<int>();
delete node; 

我仍然可以访问其数据：

node->getData(); //should fail miserably

所以删除没有效果，但我不知道应该如何纠正析构函数。 在我看来，该算法应该是正确的，所以我怀疑我使用指针的方式有问题，但此时我很困惑，我什至不理解我自己的代码。

到目前为止我的代码：

BinTree.h

#ifndef BINTREE_H_
#define BINTREE_H_

#ifndef NULL
#define NULL 0
#endif

#include "BinTreeNode.h"

template <class T>
class BinTree
{
    private:
        BinTreeNode<T> * root;
    public:
        //constructors and destructor
        BinTree():
            root(NULL){}

        BinTree(T data):
            root(new BinTreeNode<T>(data)){}

        ~BinTree();

        //search
        BinTreeNode<T> * search(T data);

        //insert
        bool insert(T data);

        //remove
        bool remove(T data);
};

template <class T>
BinTree<T>::~BinTree()
{
    delete root;
}

template <class T>
BinTreeNode<T> * BinTree<T>::search(T data)
{
    BinTreeNode<T> * node = new BinTreeNode<T>(data);
    BinTreeNode<T> * current = root;

    while (current != NULL)
    {
        if (*current == *node)
        {
            delete node;
            return root;
        }
        else if (*node < *current)
        {
            current = current->getLeft();
        }
        else
        {
            current = current->getRight();
        }
    }
    delete node;
    return NULL;
}

template <class T>
bool BinTree<T>::insert(T data)
{
    BinTreeNode<T> * node = new BinTreeNode<T>(data);
    BinTreeNode<T> * current = root;

    while (current != NULL)
    {
        if (*current == *node)
        {
            delete node;
            return false;
        }
        else if (*node < *current)
        {
            if (current->getLeft() == NULL)
            {
                current->setLeft(node);
                return true;
            }
            else
            {
                current = current->getLeft();
            }
        }
        else
        {
            if (current->getRight() == NULL)
            {
                current->setRight(node);
                return true;
            }
            else
            {
                current = current->getRight();
            }
        }
    }
    return false;
}

#endif

BinTreeNode.h

#ifndef BINTREENODE_H_
#define BINTREENODE_H_

#ifndef NULL
#define NULL 0
#endif

template <class T>
class BinTreeNode
{
    private:
        T data;
        BinTreeNode<T> *left, *right, *parent;
    public:
        //constructors and destructor
        BinTreeNode():
            data(NULL), left(NULL), right(NULL), parent(NULL){}

        BinTreeNode(T data):
            data(data), left(NULL), right(NULL), parent(NULL){}

        ~BinTreeNode();

        //set and get data member
        T getData() const;

        void setData(T data);

        //set and get left and right branches
        BinTreeNode<T> * getLeft() const;

        BinTreeNode<T> * getRight() const;

        void setLeft(BinTreeNode<T> * node);

        void setRight(BinTreeNode<T> * node);

        //set and get parent
        BinTreeNode<T> * getParent() const;

        void setParent(BinTreeNode<T> * node);

        //comparison operators
        bool operator<(const BinTreeNode<T>& node) const;
        bool operator>(const BinTreeNode<T>& node) const;
        bool operator==(const BinTreeNode<T>& node) const;
};

template <class T>
BinTreeNode<T>::~BinTreeNode()
{
    BinTreeNode<T> * current = this;
    BinTreeNode<T> * parent = NULL;
    while (current != NULL)
    {
        parent = current->getParent();
        if (current->getLeft() == NULL)
            current = current->getLeft();
        else if (current->getRight() == NULL)
            current = current->getRight();
        else
        {
            if (parent->getRight() == current)
                parent->setRight(NULL);
            else
                parent->setLeft(NULL);
             current = NULL; // this line (among others) is very suspicious
        }
        current = parent;
    }
}

template <class T>
T BinTreeNode<T>::getData() const
{
    return data;
}

template <class T>
void BinTreeNode<T>::setData(T data)
{
    this->data = data;
}

template <class T>
BinTreeNode<T> * BinTreeNode<T>::getLeft() const
{
    return left;
}

template <class T>
BinTreeNode<T> * BinTreeNode<T>::getRight() const
{
    return right;
}

template <class T>
void BinTreeNode<T>::setLeft(BinTreeNode<T> * node)
{
    node->setParent(this);
    left = node;
}

template <class T>
void BinTreeNode<T>::setRight(BinTreeNode<T> * node)
{
    node->setParent(this);
    right = node;
}

template <class T>
BinTreeNode<T> * BinTreeNode<T>::getParent() const
{
    return parent;
}

template <class T>
void BinTreeNode<T>::setParent(BinTreeNode<T> * node)
{
    parent = node;
}

template <class T>
bool BinTreeNode<T>::operator<(const BinTreeNode<T>& node) const
{
        return this->data < node.data;
}

template <class T>
bool BinTreeNode<T>::operator>(const BinTreeNode<T>& node) const
{
    return this->data > node.data;
}

template <class T>
bool BinTreeNode<T>::operator==(const BinTreeNode<T>& node) const
{
    return this->data == node.data;
}

#endif /* BINTREENODE_H_ */

Your BinTreeNode析构函数应该简单地是：

template <class T>
BinTreeNode<T>::~BinTreeNode() {
    delete left;
    delete right;
}

这将递归地调用 left 和 right 的析构函数，释放为这些节点及其子节点分配的内存。结果这将释放整棵树。

分配NULL到一个指针does not释放它指向的内存。

另一方面，你提到的，删除后，这一行：

node->getData();

仍然返回数据，很正常。删除会释放内存，但存储在其中的数据可能仍可用一段时间，直到该内存地址写入新内容。访问已释放的内存地址意味着未定义的行为。

顺便说一句，你应该在 C++ 中使用“0”（不带引号）而不是NULL。因此，没有必要使用#ifndef NULL(...).

EDIT：我没有看到“无递归”评论。这是一个非递归算法：

#include <deque>

/* ... */

template <class T>
BinTreeNode<T>::~BinTreeNode() {
    std::deque deq;
    // we're going to delete our children
    deq.push_back(this);
    while(deq.size()) {
        BinTreeNode<T> *ptr = deq.front();
        deq.pop_front();
        if(ptr) {
            deq.push_back(ptr->left);
            deq.push_back(ptr->right);
            // we don't want the child nodes
            // to double delete the children
            ptr->left = 0;
            ptr->right = 0;
            // avoid deleteing ourselves
            if(ptr != this)
                delete ptr;
        }
    }
}

我还没有测试过，但它应该可以工作。