在链表中使用指向结构的指针时出现 C 分段错误

Question

我用 C 语言编写了一个非常基本的链表，仅支持两个操作 - 将节点插入到列表顶部并遍历列表以打印每个节点的值。我面临的问题是执行时出现分段错误。这是我的代码：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
struct linkedList
{
    int data;
    struct linkedList *next;
};
struct linkedList* createNode(int value)
{
    struct linkedList *node;
    node = malloc(sizeof(struct linkedList));
    node->next = malloc(sizeof(struct linkedList));
    node->next = NULL;
    node = NULL;
    return node;
}
//insert a node at the top of the linked list
struct linkedList* insertTop(struct linkedList* top,struct linkedList* node)
{
    if(top == NULL)//the element we insert is the 1st element for the linked list
    {
        node->next = NULL;
        //the first element points to NULL since it has no successors
    }
    else//there is already an element in the list
    {
        node->next = top;
    }
    return node;
}
void iterate(struct linkedList* top)
{
    while(top->next != NULL)
    {
        printf("Data = %d\n", top->data);
        top = top->next;
    }
}
int main()
{
    struct linkedList *a,*b,*c,*root;
    a = createNode(2);
    b = createNode(10);
    c = createNode(23);
    root = insertTop(NULL,a);//these 3 lines provoke a segmentation fault
    root = insertTop(root,b);
    root = insertTop(root,c);
    iterate(root);//the result I expect here is 23,10,2 
    return 0;
}

我知道这个问题已经在 stackoverflow 上被问过很多次，但我仍然无法弄清楚为什么我的代码不能按预期工作。 您能否向我解释问题出在哪里以及如何解决？谢谢

Answer 1

有两个主要问题。先createNode：

您为struct linkedList 分配空间并将其分配给node，这很好。但是你对node->next 做同样的事情。所以你实际上是在创建两个节点，但是你将 node->next 设置为 NULL ，失去对你分配的第二位内存的引用，从而造成内存泄漏。当您对node 执行相同操作时，也会发生同样的情况。最终结果是您始终为新节点返回 NULL。此外，您不会将 value 分配给任何东西。

只做第一次分配，将value赋值给data，并将next初始化为NULL：

struct linkedList* createNode(int value)
{
    struct linkedList *node;
    node = malloc(sizeof(struct linkedList));
    node->data = value;
    node->next = NULL;
    return node;
}

下一期在iterate：

while(top->next != NULL)

当当前节点是最后一个节点时，这会导致迭代停止，因此您不会打印最后一个节点。此外，由于 createNode 最初的实现方式，您的 root 指针为 NULL，因此您最终取消引用 NULL 指针，这会导致核心转储。

您想测试 top 是否为 NULL：

while(top != NULL)

第三个问题是清理。您需要在程序退出之前为free 分配的内存定义一个函数。你可以这样做：

void cleanup(struct linkedList *top)
{
    struct linkedList *temp;

    while (top != NULL) {
        temp = top;
        top = top->next;
        free(temp);
     }
}

Answer 2

这个：

node = NULL;

在createNode() 函数中看起来不太好。事实上，整个功能看起来并不那么好。应该是这样的：

struct linkedList* createNode(int value)
{
    struct linkedList *node = malloc(sizeof *node);
    node->next = NULL;
    node->data = value;
    return node;
}

它真的不应该分配多个节点，这很不理智。

Answer 3

如果您想创建一个节点，您只需为一个节点分配内存。像这样调整你的代码：

struct linkedList* createNode(int value)
{
    struct linkedList *node = malloc(sizeof(struct linkedList));
    node->next = NULL;
    node->data = value;
    return node;
}

除此之外，您还必须在函数iterate 中更改while 循环的终止条件：

void iterate( struct linkedList *top )
{
    while( top != NULL) // if to is not NULL you can print its data
        // ^^^ 
    {
        printf("Data = %d\n", top->data);
        top = top->next;
    } 
}

你可以简化你的函数insertTop:

struct linkedList* insertTop(struct linkedList* top,struct linkedList* node)
{
    if( node == NULL ) // test if node is not NULL
        return top;
    node->next = top;  // successor of new node is top (top possibly is NULL)
    return node;
}

别忘了free你的名单在main末尾：

int main()
{
    struct linkedList *root = NULL;
    root = insertTop( root, createNode(2) );
    root = insertTop( root, createNode(10) );
    root = insertTop( root, createNode(23) );

    iterate(root);

    while ( root != NULL )
    {
        struct linkedList *temp = root;
        root = root->next; 
        free( temp );
    }
    return 0; 
}

除此之外，您还可以将createNode 和insertTop 组合成一个函数createTop：

struct linkedList* createTop( struct linkedList* top, int value )
{
    struct linkedList *node = malloc(sizeof(struct linkedList));
    node->next = top;
    node->data = value;
    return node;
}

Answer 4

你有很多问题..

在函数createNode() 中，您将内存分配给node，然后通过执行node = NULL 将其丢弃。

松开这些语句，因为它们会造成内存泄漏。

struct linkedList* createNode(int value)
{
    struct linkedList *node;
    node = malloc(sizeof(struct linkedList));
    node->data = value;
    node->next = NULL;
    return node;
}