将指针改组为指向结构的指针

Question

我的代码中有 2 个结构； card(value, suit) 和 deck(**cards, n)，我正在尝试洗牌。

在 shuffle() 函数的 for 循环内。

第一张卡片之后的第i张卡片保存在temp_card。

随机选择一张卡片并将其分配给第 i 张卡片。

temp_card 分配给随机卡片。

问题是程序在这一行停止执行可能是由于分段错误。

**(d->cards + i) = **(d->cards + random_number);

我尝试使用 gdb 进行调试，但不是很具体。这是代码。我还向main() 添加了一些卡片和卡片组以对其进行测试，但我对 C 语言还很陌生，所以我可能还会搞砸这些指针的内存位置。

我的洗牌方法是否正确，或者我应该改变它，为什么程序停在该行，是因为我提供的指针无效吗？

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

#define VALUE_ACE 14
#define VALUE_KING 13
#define VALUE_QUEEN 12
#define VALUE_JACK 11

typedef enum {
  SPADES,
  HEARTS,
  DIAMONDS,
  CLUBS,
  NUM_SUITS
} suit_t;

struct card_tag {
  unsigned value;
  suit_t suit;
};
typedef struct card_tag card_t;

struct deck_tag {
  card_t ** cards;
  size_t n_cards;
};
typedef struct deck_tag deck_t;

void shuffle(deck_t * d){   

    card_t temp_card;
    int n = d->n_cards;
    int random_number;

    for (int i = 0; i < n; i++){

        temp_card = **(d->cards + i);

        random_number = rand() % n;

        **(d->cards + i) = **(d->cards + random_number);
        **(d->cards + random_number) = temp_card;
    }       
}

int main(){
    deck_t deck;

    card_t card1;
    card1.suit = 1;
    card1.value = 1;
    card_t *c_ptr = &card1;
    card_t **c_pptr = &c_ptr;

    card_t card2;
    card2.suit = 2;
    card2.value = 2;
    card_t *c_ptr2 = &card2;
    card_t **c_pptr2 = &c_ptr2;

    card_t card3;
    card3.suit = 0;
    card3.value = 5;
    card_t *c_ptr3 = &card3;
    card_t **c_pptr3 = &c_ptr3;

    card_t card4;
    card4.suit = 2;
    card4.value = 2;
    card_t *c_ptr4 = &card4;
    card_t **c_pptr4 = &c_ptr4;

    deck.cards = c_pptr;

    deck.n_cards = 4;

    deck_t *d_ptr = &deck;

    shuffle(d_ptr); 
}

Answer 1

正如评论中已经指出的那样（来自 Barmar & Weather Vane），您的代码不会将 4 张牌插入牌组。只插入第一张牌，其余三张牌与牌组无关。

您需要做的是使用动态分配，以便您可以分配一组卡片。数组的大小必须与一副牌的数量相匹配。

但首先……在牌组中使用双指针似乎很奇怪。因此，首先将其更改为“单个”指针 - 例如：

struct deck_tag {
  card_t * cards; // Only one *
  size_t n_cards;
};

然后在main 中执行以下操作：

int main(){
    deck_t deck;
    deck.n_cards = 4;
    deck.cards = malloc(deck.n_cards * sizeof *deck.cards);
    if (!deck.cards) exit(1);

    // Now you have 4 cards in the deck and you can 
    // insert card values directly into the deck.
    // There is no need for variables like card1, card2, card3 ...
    deck.cards[0].suit = 1;
    deck.cards[0].value = 1;

    deck.cards[1].suit = 2;
    deck.cards[1].value = 2;

    ... and so on (or better... use loops)


    shuffle(d_ptr); 

    free(deck.cards);
    return 0;
}

您还需要更新随机播放代码以使用“单一”指针。

Answer 2

您使用deck.cards = c_pptr 分配卡，但c_pptr 只是指向第一张卡指针的指针。然而，您假设cards + i 会神奇地找到与第一个卡指针相关的其他卡指针指针，但代码中没有任何内容支持这一点。打个比方：你有四张牌分散在不同的地方，你拿了其中一张牌，然后你希望能够从那个“牌组”中抽出下一张牌，但你只拿着一张牌。

为了使索引（使用*(cards + i) 或等效的cards[i]）起作用，您需要为指向卡片的指针分配一个数组，用卡片的地址填充这些指针，然后将指向卡指针数组的第一个元素的指针分配给cards。数组，例如 card_t *card_ptrs[4]，是索引工作的原因 - 内容在内存中是连续的，与卡片组中的卡片不同。

然而，第二层指针是不必要的：你可以只分配一个 cards 数组（不是指向卡片的指针）并将指向第一张卡片的指针分配给cards（删除第二张卡片） * 来自它以及您拥有的所有其他地方）。