为什么指针的值在打印后会发生变化？答案

【问题标题】：Why does the value of a Pointer change after a print?为什么指针的值在打印后会发生变化？
【发布时间】：2022-01-24 20:27:52
【问题描述】：

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

int insert_value(int value, struct TreeNode *n) {
    if (value < n->value) {
        if (n->left_child == NULL) {
            struct TreeNode t = {0};
            struct TreeNode *tpointer = &t;
            tpointer->value = value;
            tpointer->left_child = NULL;
            tpointer->right_child = NULL;
            n->left_child = tpointer;
            printf("links eingefügt\n");
        } 
        else {
            insert_value(value, n->left_child);
        }

        return 0;
    }
    else if (value > n->value) {
        if (n->right_child == NULL) {
            struct TreeNode t = {0};
            struct TreeNode *tpointer = &t;
            tpointer->value = value;
            tpointer->left_child = NULL;
            tpointer->right_child = NULL;
            n->right_child = tpointer; 
            printf("rechts eingefügt\n");        
        }
        else {
            insert_value(value, n->right_child);
        }

        return 0;
    }
    else {
        return 1;
    }
}

void print_inorder(struct TreeNode *n) {
    if (n == NULL) {
        printf("r");
        return;
    }
    else {
        print_inorder(n->left_child);
        printf("%d ", n->value);
        print_inorder(n->right_child);
    }
}

int main() {
    struct TreeNode t = {0};
    struct TreeNode *tpointer = &t;
    tpointer->value = 5;
    tpointer->left_child = NULL;
    tpointer->right_child = NULL;
    insert_value(6, tpointer);
    printf("%d", tpointer->right_child->value);
    printf("%d", tpointer->right_child->value);
}

main 中的第一个 printf() 输出正确的“6”，但第二个输出一个随机数，好像地址已更改。 6 应该插入到右子节点中，所以我期望 66 作为输出。为什么会发生这种情况，我该如何解决？

【问题讨论】：

寻求调试帮助的问题通常应包括问题的minimal reproducible example。
n->right_child=tpointer; 不起作用，因为 struct TreeNode t={0}; 仅在 if 块内具有生命周期。保留对它的引用并在此之外使用它，这会导致未定义的行为。需要使用动态分配来制作这些节点。例如，struct TreeNode *tpointer = malloc(sizeof(*tpointer));
@AndreasWenzel：你为什么怀疑它？是 UB，但不是难以置信的 UB。
对printf() 的调用会覆盖以前用于right_child 的堆栈内存。 @AndreasWenzel
@Barmar：啊，是的，你可能是对的。我已删除我的评论。

标签： c recursion struct binary-search-tree function-definition

【解决方案1】：

 struct TreeNode t={0};
 struct TreeNode *tpointer=&t;
 tpointer->value=value;

insert_value 的 if/else if 内的那些代码块不正确。这是因为struct TreeNode t={0}; 创建了一个自动变量，其生命周期仅在封闭范围内。在这种情况下，生命周期仅在 if/else if 块内。保留对变量的引用并在此之外使用它会导致未定义的行为。

解决方案是创建具有超出函数生命周期的变量。最常见的方法是使用动态分配的内存：

struct TreeNode *tpointer = malloc(sizeof(*tpointer));

当不再需要时，不要忘记free所有动态分配的内存。

【讨论】：

【解决方案2】：

当树的第一个节点没有像在你的程序中那样动态分配时的方法

struct TreeNode t={0};
struct TreeNode *tpointer=&t;
tpointer->value=5;
tpointer->left_child=NULL;
tpointer->right_child=NULL;

不好。事实上，您不能创建或使用空树。

树中的所有节点都应在需要时动态分配。

因此，函数insert_value 中的指针n 通常可以等于空树的NULL。你需要检查一下。否则这样的语句

if(value<n->value){

可以调用未定义的行为。

同样在函数中，您正在设置指向 struct TreeNode 类型的本地对象的指针，例如

        struct TreeNode t={0};
        struct TreeNode *tpointer=&t;

退出函数后，本地对象t 将不再存在。所以一个无效的指针会被添加到树中。

你需要动态分配一个新节点。

此外，该函数实际上返回任意数字 0 或 1，因为该函数不返回该函数后续递归调用的最终值。

此外，在添加新节点的情况下返回 1，否则在逻辑上更一致。

我会通过以下方式声明和定义函数

int insert_value( struct TreeNode **n, int value )
{
    if ( *n == NULL )
    {
        *n = malloc( sizeof( struct TreeNode ) );
        ( *n )->value = value;
        ( *n )->left_child  = NULL;
        ( *n )->right_child = NULL;

        return 1;
    }
    else if ( value < ( *n )->value )
    {
        return insert_value( &( *n )->left_child, value );
    }
    else if ( ( *n )->value < value )
    {
        return insert_value( &( *n )->right_child, value );
    }
    else
    {
        return 0;
    }
}

如果在 main 中你有一个指向根节点的指针，声明如下

struct TreeNode *root = NULL;

然后调用函数就像

insert_value( &root, value );

【讨论】：