C中全局指针的逻辑错误答案

【问题标题】：Logic error with global pointer in CC中全局指针的逻辑错误
【发布时间】：2015-02-01 05:56:13
【问题描述】：

我发现了如何解决我的问题，但我不知道它是如何工作或为什么工作。我会非常感谢有人来看看这个：

我正在创建一个链接列表，其中包含一个指向列表头部的全局指针。我在主线程中创建了一个虚拟节点。我想要发生的是能够调用 printList() 并且如果除了虚拟节点之外没有其他节点，则打印“Person：0”（基本上说列表是空的）。

[edit -> 这是我的简洁问题：为什么 printList() 在 main() 中识别 Person *head = NULL 而不是全局指针，当它使用它来设置当前指针等于 head 时？]

使用此代码，我得到以下输出

int main(){
    setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0); 

    //Person *head = NULL; 
    printf("\nmain head:%p \n", head);

    head = (Person *)malloc(sizeof(Person));
    printf("\nmain head:%p \n", head);
    head->name[0] = '\0'; 
    head->next = NULL;
    head->previous = NULL;

输出：

main head:0000000000000000 

main head:00000000003F1390 
Enter add, insert or delete for Person functions: print

printList head:00000000003F1390 Person:1 Total People:1
Enter add, insert or delete for Person functions:

在 main() 中声明 Person*head 并将其初始化为 NULL，我得到了想要的结果。 为什么会这样？为什么我无法初始化全局指针并获得相同的预期结果？

int main(){
    setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0); 

    Person *head = NULL; 
    printf("\nmain head:%p \n", head);

    head = (Person *)malloc(sizeof(Person));
    printf("\nmain head:%p \n", head);
    head->name[0] = '\0'; 
    head->next = NULL;
    head->previous = NULL;

以下输出：

main head:0000000000000000 

main head:00000000005E1390 
Enter add, insert or delete for Person functions: print

printList head:0000000000000000 Total People:0
Enter add, insert or delete for Person functions:

这是整个程序供参考：

#include "stdio.h" 
#include "stdlib.h"
#include "string.h"

typedef struct S_PersonInLine{
    char name[16];

    struct S_PersonInLine *next;
    struct S_PersonInLine *previous;
}Person;

//pointer to head of the list
//This isn't a global head pointer(wrong). It doesn't go into main (wrong). False it does go into main but it doesn't give the intended result from the printList
Person *head = NULL; //this allows the functions to access the head pointer

//prototypes 
Person *makePerson();
void *addPerson();
void *insert();
void *delete();
void printList();
void cleanUp();


int main(){
    setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0); //Figure out what this thing does again and why its necessary
    Person *head = NULL; 
    printf("\nmain head:%p \n", head);

    head = (Person *)malloc(sizeof(Person));
    printf("\nmain head:%p \n", head);
    head->name[0] = '\0'; 
    head->next = NULL;
    head->previous = NULL;

    char input[16];
    char command[16];

    printf("Enter add, insert or delete for Person functions: ");
    while( fgets(input , 15 , stdin) ){ 
    sscanf(input, "%s", command);
        if ( strcmp(command, "quit") == 0 ){
            printf("\n\nBreaking....");
            break;
        } else if ( strcmp(command, "print") == 0 ){
            printList();
        }

    printf("Enter add, insert or delete for Person functions: ");
    }


    return 0;
}

void printList(){
    Person *current = head;
    printf("\nprintList head:%p ", head);
    int count = 0;


    while(current != NULL){
        count++;
        printf("Person:%d %s", count, current->name);
        current = current->next;
    }
    printf("Total People:%d\n", count);
}

【问题讨论】：

这一行：'setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);'将 stdout 的输出缓冲设置为“不存在”，因此通过 printf 等输出的任何内容都会立即输出到终端，而不是等待程序退出或输出“\n”或 fflush(stdout)；或从标准输入读取
始终检查 malloc（和系列）的返回值，以确保操作成功。在 C 中，不要从 malloc 中转换返回值。它是一个 void *，因此可以与任何接收变量一起使用
这一行：'while( fgets(input , 15 , stdin) ){ ' fgets 正确处理接收缓冲区（没有溢出并为终止 NUL 字节留出空间），因此该行应该是：' while( fgets(input , sizeof(input) , stdin) ){ '
@Sankofa 如果您不在main() 中声明一个并重新考虑虚拟节点的不必要想法，printList 肯定会正常工作（就像其他所有期望 head == NULL 表示列表为空）。有些人更喜欢列出带有虚拟节点的房屋指针。我的偏好不是。 ymmv。
为什么会发生what？它们是两个不同的指针。对 main() 中的本地 head 所做的任何事情都不会修改全局。删除main 中的本地并使用虚拟节点启动全局head 意味着您所有期望head 指向NULL 的代码意味着必须更改一个空列表。你不能同时拥有它（一个虚拟的非 NULL 头指针和期望 head 作为 NULL 的函数是一个空列表）。你可以做Person *current = head ? head->next : NULL;并保留你当前的列表打印代码，但是yuck。

标签： c pointers linked-list logic

【解决方案1】：

没有状态被传递到printList 函数，因此变量head 指向全局实例。它不适合您的原因是因为您的 main 函数没有使用全局实例。当您在 main 函数中键入 Person *head = NULL; 时，它声明了一个局部变量（即，您没有修改全局实例）。相反，您应该通过简单地输入 head = NULL; 来初始化全局实例。

【讨论】：

注意：在main(), head = NULL, ... 中不需要，因为它已经在全局初始化器上完成（也不需要，作为变量静态存储根据 C 标准初始化为零/空）。
@WhozCraig 我看到了，并同意没有必要。我只是想解释如何在主函数中正确地将其设置为NULL（即，不创建一个会影响全局变量的局部变量）。
我看到 Person *head = NULL 如何影响全局变量，谢谢。但这并不能解决打印空列表的错误。 @jamesAdkison。我希望它打印一个空列表，我知道它可以用一个“虚拟节点”来完成。我刚刚用赛车创建了一个类似的程序，它工作......
@Sankofa 然后丢失main 中的声明并从current = head->next 而不是current = head 开始您的printList。但您最好已经在 main 中启动了全局 head，否则 deref 将调用未定义的行为。

【解决方案2】：

建议从 main() 中（完全）删除以下行像他们 1) 屏蔽全局变量 'head' 2）将第一个条目放入链表这就是为什么计数等当没有任何东西被专门插入到链表中时

Person *head = NULL; 
printf("\nmain head:%p \n", head);

head = (Person *)malloc(sizeof(Person));
printf("\nmain head:%p \n", head);
head->name[0] = '\0'; 
head->next = NULL;
head->previous = NULL;

注意：在打印功能中，检查'head'的内容并且在进入任何引用某个偏移量的循环之前不为 NULL 从“头”开始，没有那个检查，代码会尝试取消引用内存地址 0，导致未定义的行为，并且可能/将导致段错误事件

【讨论】：