C中的链表丢失头部信息

Question

我已经在 C 中实现了一个基本的链表，作为开发简单 shell 的项目的一部分 - 它通过维护 shell 在后台运行的 pid 列表来支持进程的后台处理。代码如下。第一次插入queue_process(some_pid) 可以正常工作，但随后链表的行为就好像列表中从来没有任何节点（即调试函数总是打印“没有现有进程”）。我已经检查了这个文件和调用这些函数的文件是否会重置头指针无济于事。我的链表逻辑是否遗漏了什么？

对 queue_process EDIT: 的调用发生在由 shell 启动的子进程中，看起来像这样 /EDIT:queue_process(getpid())

谢谢！

    void queue_process(pid_t pid_to_insert)
{
    pmesg(2, "In queue_process.\n");
    if (head == NULL)
    {
        pmesg(3, "No existing processes.\n");
        head = malloc(sizeof(struct xssh_process));
        head->pid = pid_to_insert;
        head->next = NULL;
    }
    else
    {
        pmesg(3, "There are existing processes.\n");
        struct xssh_process *new_process = malloc(sizeof(struct xssh_process));
        new_process->next= head;
        head = new_process;
    }
    print_processes();
}

void print_processes()
{
    pmesg(2, "In print_processes.\n");
    struct xssh_process *at_node = head;
    if (head == NULL) { pmesg(2, "There are currently no background processes.\n"); return; }
    pmesg(2, "Process IDs from head (most recently executed) to tail: %i -> ", at_node->pid);
    while (at_node != NULL)
    {
        pmesg(2, "%i ->", at_node->pid);
        at_node = at_node->next;
    }
    pmesg(3, "Head's pid in print is %i.\n", head->pid);
}

Answer 1

这对您遇到的错误没有帮助，但是您的代码让我觉得过于复杂：

pmesg(2, "In queue_process.\n");
if (head == NULL)
{
    pmesg(3, "No existing processes.\n");
    head = malloc(sizeof(struct xssh_process));
    head->pid = pid_to_insert;
    head->next = NULL;
    tail = malloc(sizeof(struct xssh_process));
    tail = head;
}
else
{
    pmesg(3, "There are existing processes.\n");
    struct xssh_process *new_process = malloc(sizeof(struct xssh_process));
    new_process->next= head;
    head = new_process;
}

这可以简化很多。由于您无论如何都在列表的开头插入，因此您不需要为空列表提供单独的逻辑：

void queue_process(pid_t pid_to_insert) { 
   struct xssh_process *new_process = malloc(sizeof(*new_process));
   new_process->pid = pid_to_insert;
   new_process->next = head;
   head = new_process;
}

同样地，print_processes 可以稍微缩减一下：

void print_processes() { 
    struct xssh_process *p;
    for (p=head; p!=NULL; p=p->next)
        printf("%d\n", p->pid);
}

OTOH，链表在我看来是一个糟糕的选择——鉴于指针至少与 PID 一样大，至少 50% 的内存是指针的开销。

Answer 2

根据您提供的额外信息：

对 queue_process 的调用发生在 shell启动的子进程 看起来像这样： queue_process(getpid())

您正在尝试添加到子进程（由fork() 创建）中的链表，然后在父进程中检查该链表。

这不起作用 - fork() 创建一个完整的、独立流程副本。除了显式标记为共享的内存之外，在fork() 之后对变量所做的修改对每个进程都是私有的。父母不会看到孩子所做的修改，孩子也不会看到父母所做的修改。

您应该有父调用queue_process(child_pid)，其中child_pid 是fork() 的返回值。

Answer 3

当一个变量的值神秘地改变时，通常是因为你写的超出了另一个变量的边界，而这个变量恰好在内存中是相邻的。

尝试在您的调试器中在head 上设置一个观察点，该观察点将在该变量更改时进入调试器。这应该可以让您很快找到问题。在gdb 中，命令为watch head。

Answer 4

试试这个：

void queue_process(pid_t pid_to_insert)
{
    pmesg(2, "In queue_process.\n");
    if (head == NULL)
    {
        pmesg(3, "No existing processes.\n");
        head = malloc(sizeof(struct xssh_process));
        head->pid = pid_to_insert;
        head->next = NULL;
        // This malloc is not required
        // tail = malloc(sizeof(struct xssh_process));
        tail = head;
    }
    else
    {
        pmesg(3, "There are existing processes.\n");
        struct xssh_process *new_process = malloc(sizeof(struct xssh_process));
        new_process->next= head;
        head = new_process;
    }
    print_processes();
}

void print_processes()
{
    pmesg(2, "In print_processes.\n");
    if (head == NULL) { pmesg(2, "There are currently no background processes.\n"); return; }
    struct xssh_process *at_node = head;

    // While at_node != null
    do
    {
        pmesg(2, "%i ->", at_node->pid);
        at_node = at_node->next;
    }
    while (at_node != null);
    pmesg(3, "Head's pid in print is %i.\n", head->pid);
}