使用 void 指针在 C 中使用通用堆栈实现

Question

试图实现一个简单的通用堆栈我经历了一堆堆栈溢出和分段错误我写了这个：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#define nullptr (void *)0

struct S {
    void *content;
    struct S *next;
};
typedef struct S Stack;
Stack *createStack() {
    Stack *tmp = (Stack *) malloc(sizeof(Stack));

    tmp->content = nullptr;
    tmp->next    = nullptr;

    return tmp;
}

Stack *pushStack(Stack *ptr, void *content) {
    Stack *newStr = createStack();
    newStr->content = content;
    newStr->next = ptr;
    ptr = newStr;
    return (ptr);
}

Stack *popStack(Stack *ptr, void *value) {
    Stack *toDelete = ptr;
    value = ptr->content;
    ptr = ptr->next;
    free(toDelete);
    return (ptr);
}

Stack *stackHandle = nullptr;

void printStack(Stack *ptr) {
    int *element;
    int i;
    for(i=0; i <= 20; i++) {
        ptr = popStack(ptr, element);
        printf("%d ", *element);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    stackHandle = createStack();
    int i;
    for(i=0; i <= 21; i++) {
        stackHandle = pushStack(stackHandle, &i);
    }
    printStack(stackHandle);
}

一切正常，但无法从 void 指针恢复我的 int ...... 分析其他实现我仍然不明白为什么我的不工作。 在这里，我期待看到21 i 次，但我却得到了

0 8240 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056 842539056

对于每个大于 20 的 i 值，如果 i 低于 20，则为漂亮的分段错误

Answer 1

您实际上并没有分配任何空间来保存实际数据，您只是为指向其他地方的指针分配空间。这不是一个非常有用的 ADT。

我会做的是创建一个堆栈来保存数据的硬拷贝：

typedef struct S {
    void*     data;
    size_t    size;
    struct S* next;
} Stack;

然后必须更改功能：

Stack *pushStack(Stack *ptr, void *data, size_t size);
Stack *popStack(Stack *ptr, void *data, size_t* size); // return data and size

您将改为创建这样的项目：

Stack *createStack (void* data, size_t size) {
    Stack *tmp = malloc(sizeof(Stack));

    tmp->data = malloc(size);
    memcpy(tmp->data, data, size);
    tmp->size = size;
    tmp->next = NULL;

    return tmp;
}

一旦您将设计更改为上述内容，您就可以开始担心清除错误了。

Answer 2

在这段代码中：

for(i=0; i <= 21; i++) {
    stackHandle = pushStack(stackHandle, &i);
}

您将变量“i”的地址（而不是值）推送 21 次。当你执行 pop 时，你会检索到这个地址，当你打印它时，你可能会达到 22（“i”的当前值）。

Answer 3

您会得到一些奇怪的值，因为您的 ptr->content 指向的值超出了范围。您应该为您的内容值分配内存。 试试这个：

    for(i=0; i <= 21; i++) {
        int* pi = new int;
        *pi = i;
        stackHandle = pushStack(stackHandle, pi);
    }

更新： 以下是更正后的源代码（我测试过，它可以工作）：

    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>

    #define nullptr NULL;

   struct S {
     void *content;
     struct S *next;
   };
   typedef struct S Stack;
   Stack *createStack() {
      Stack *tmp = (Stack *)malloc(sizeof(Stack));

       tmp->content = nullptr;
       tmp->next = nullptr;

       return tmp;
   }

   Stack *pushStack(Stack *ptr, void *content) {
      Stack *newStr = createStack();
      newStr->content = content;
      newStr->next = ptr;
      ptr = newStr;
      return (ptr);
    }
    // parameter value is of type (void**) !!!
    Stack *popStack(Stack *ptr, void **value) {
       Stack *toDelete = ptr;

       // In such a way we can return 'content' from the function.
       // 'content' is a pointer and to return it from the function
       // we should dereference pointer to a pointer 'value'
       *value = (ptr->content); 

       ptr = ptr->next;
       free(toDelete);
      return (ptr);
   }

   Stack *stackHandle = nullptr;

   void printStack(Stack *ptr) {
       int *element;
       int i;
       for (i = 0; i <= 20; i++) {
          ptr = popStack(ptr, (void**)&element); // pointer to apointer !!!
          if (element) {
             printf("%d ", *element);
             // deallocate memory and escape memory leaks !!!
             delete(element);
          }
       }
       printf("\n");
  }

  int main() {
     stackHandle = createStack();
     int i;
     for (i = 0; i <= 21; i++) {
         int* pi = new int(i); // allocate memory !!!
         stackHandle = pushStack(stackHandle, pi);
     }
     printStack(stackHandle);
 }

关键修复。

1. 我们为 i 分配内存为int* pi = new int(i);
2. popStack函数的value参数类型由(void*)改为(void**)。