C malloc堆栈与堆问题答案

【问题标题】：C malloc stack vs heap issueC malloc堆栈与堆问题
【发布时间】：2015-12-18 21:00:13
【问题描述】：

我正在用 C 实现二叉搜索树的插入功能，但遇到了 malloc 的问题。

首先，我有一个树和节点结构

typedef struct Node {
    double value;

    struct Node *parent;
    struct Node *right_child;
    struct Node *left_child;
} Node;

typedef struct Tree {
    struct Node *root;
} Tree;

这是我的插入函数，用于向树中插入一个值。

void insert(Tree *t, double v) {

    Node *n = malloc(sizeof(Node));
    n->left_child = malloc(sizeof(Node));
    n->right_child = malloc(sizeof(Node));
    n->parent = malloc(sizeof(Node));
    n->value=v;

    Node *x = t->root, *y = NULL;

    //follow tree down until we reach a leaf of the tree
    while (x) {

        //save last non-NULL value. We will insert node n as a child to this leaf.
        y = x;

        if (n->value < x->value) {
            x = x->left_child;
        } else {
            x = x->right_child;
        }
    }

    //The parent of the node to insert is the leaf we reached
    n->parent = y;

    //If n is greater than y then it is its right child and vice-versa.
    if (n->value > y->value) {
        y->right_child = n;
    } else {
        y->left_child = n;
    }

}

还有我的主要方法

int main(void) {

    Node n1;

    n1.value = 4;
    n1.parent = NULL;
    n1.left_child = NULL;
    n1.right_child = NULL;

    Tree t;

    t.root = &n1;

    insert(&t,2.0);

    printf("In order traversal\n");
    inOrderTraversalNode(t.root);

    return EXIT_SUCCESS;
}

当我打印有序遍历代码时，我得到未定义的行为（例如：26815615859885194199148049996411692254958731641184786755447122887443528060147093953603748596333806855380063716372972101707507765623893139892867298012168192.000000）而不是正确的遍历。

我很确定问题出在insert 方法中的Node 创建。我认为问题在于堆栈中存在新节点，然后在 insert 函数退出时将其销毁 - 这就是导致遍历期间未定义行为的原因。但是，我认为malloc 将变量存储在堆上并使其全局可用。或者也许节点在堆上但指针在堆栈上？有人可以告诉我这里哪里出错了吗？

【问题讨论】：

我看到main 创建了一个Node 并初始化了指向NULL 的指针，但是当insert 创建一个Node 时，它通过调用malloc 来初始化指针。但是malloc返回的Node本身并没有初始化。

标签： c binary-search-tree heap-memory stack-memory

【解决方案1】：

通过malloc分配的内存中的初始内容是未定义的。

首先，删除n->parent = malloc(sizeof(Node));，这会导致内存泄漏。

其次，改变

  n->left_child = malloc(sizeof(Node));
  n->right_child = malloc(sizeof(Node));

到

  n->left_child = NULL;
  n->right_child = NULL;

这样程序才能正确识别叶子。

【讨论】：

谢谢，这似乎有效。我读过这篇文章stackoverflow.com/questions/14768230/… 为结构中的指针分别分配内存

【解决方案2】：

尝试使用calloc 而不是malloc。问题是malloc 不会将值初始化为零，它仅分配空间。 calloc 将您请求的空间归零。因此，当您到达一个无效但也不是NULL 的指针时，您偶尔会跳转到内存的随机部分。

malloc 和朋友们肯定会在堆上分配，你的想法是对的；它们返回的是一个指针，它指向内存中的空间，该空间至少是您请求的大小，绝对可以安全地读取和写入。但是，由于在您使用 malloc 时该值并未被清零，因此您无法保证存储在结构中的指针实际上指向有效位置。

编辑：另外，其他海报是正确的：您正在做的事情肯定存在内存泄漏。没听懂。

【讨论】：