没有 malloc 但有另一种方法的链表

Question

我有一个任务要求我使用链表来存储一些数据，但我只能使用<stdio.h>。

我正在考虑使用数组，但在到达数组末尾的情况下无法扩展数组（我在大约 15 分钟前从这里读到这是不可能的：How can I change the size of an array in C?）。

然后我想也许我写了malloc函数？但这对我来说很麻烦，因为我是 C 新手。

另一个猜测是考虑通过分配给函数中的变量而不是返回来创建新节点。我在想，如果我在函数中定义一个变量，它会在每次调用错误的函数时分配一个足够大小的新内存。

现在，我不知道该怎么办，我应该坚持允许使用<stdlib.h> 吗？或者有没有办法或者我应该只使用带有链表的数组？

Answer 1

由于您无法在堆上创建列表（malloc、calloc 等），因此您必须声明内存需求并在列表结构内部管理该内存。

我会帮你开始的。

#define LIST_MEM_POOL 1024
#define NODE_MEM_POOL 1024 

typedef struct {
    int item; /* Assuming you are storing integers in the linked list */
    struct Node *next;
} Node, *Pnode;

typedef struct {
    struct Node *head; /* Assuming singly linked list */
    int size;
} List, *Plist;

static List list_memory[LIST_MEM_POOL];
static Node node_memory[NODE_MEM_POOL];

static int used_lists = 0, free_lists = LIST_MEM_POOL;
static int used_nodes = 0, free_nodes = NODE_MEM_POOL;

Plist create_list(void) {
    Plist l = 0;
    if (used_lists < free_lists) {
        l = &list_memory[used_lists++];
        l->size = 0;
        l->head = 0;
    }
    return l;
}

用于创建列表的相同想法可以应用于创建节点。

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在自行管理此内存方面，您需要担心一些问题：

• 您将如何处理空闲内存？
• 如果有人创建两个列表，释放第一个列表，然后 尝试创建新列表？
• 当有人尝试创建列表但没有内存时会发生什么 可用吗？

Answer 2

开箱即用；）

#include <stdio.h>

#define N       0x20

struct data_struct
{
    char data_array[1];
    struct data_struct *next;
};

int main()
{
    FILE * fp;
    unsigned int i;
    static struct data_struct head = {0};
    static struct data_struct tmp = {0};

    fp = fopen("file.dat", "w+");

    head.data_array[0] = 'A';
    head.next = (struct data_struct *)(ftell(fp) + sizeof(struct data_struct));

    fwrite(&head, 1, sizeof(struct data_struct), fp);

    for(i = 0; i < N; i++) {
        tmp.data_array[0] = 'B' + i;
        tmp.next = (struct data_struct *)(ftell(fp) + sizeof(struct data_struct));
        fwrite(&tmp, 1, sizeof(struct data_struct), fp);
    }

    fseek(fp, 0, SEEK_SET);

    fread(&head, 1, sizeof(struct data_struct), fp);

    for(i = 0; i < N; i++) {
        printf("data_array: %c\n", head.data_array[0]);

        fseek(fp, (unsigned int)head.next, SEEK_SET);
        fread(&head, 1, sizeof(struct data_struct), fp);
    }
}