Segmentation Fault错误-使用链接列表实现堆栈

Question

我目前正在大学课程中学习C语言中的数据结构，现在遇到很多麻烦。 我想明确指出，我要寻求帮助的不是分数，而只是练习挑战性问题。

目标是使用链接列表实现堆栈。 通过阅读讲义，我认为我掌握了大部分功能。 我需要演示Push（）和Pop（）将追加和伪装。 使用Cygwin，我编译时没有错误。 但是当我尝试运行它时，出现“分段错误”。 这是什么意思，我该如何解决？ 如果删除“ stack = initLListStack（）;”，该错误消失。 这是我的代码：

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

typedef struct Link{
int *value;
struct Link *next;
}Link;

typedef struct LList1{
int *size;
Link *head;
}LList1;

typedef struct LListStack{
LList1 *llist;
}LListStack ;


LListStack *initLListStack(void)
{
LListStack *stack = (LListStack *) malloc(sizeof(LListStack)) ;
stack->llist->size = 0;
stack->llist->head = NULL;
return(stack);
}


void removefront(LList1 *llist)
{
if(llist->head != NULL){
    llist->head = llist->head->next;
    llist->size--;
}
}

Link *FindLastLink(LList1 *llist, Link *link)
{
if(link = NULL){
    return(NULL);
}
else if(link->next == NULL){
    return(link);
}
else{
    return(FindLastLink(llist, link->next));
}
}

Link *FindSecondLastLink(LList1 *llist, Link *link)
{
if(link = NULL){
    return(NULL);
}
else if(link->next->next == NULL){
    return(link);
}
else{
    return(FindSecondLastLink(llist, link->next));
}
}

void removelast(LList1 *llist)
{
Link *secondlastlink = (Link *) malloc(sizeof(Link));
secondlastlink = FindSecondLastLink(llist, llist->head);
secondlastlink->next = NULL;
llist->size--;

}



void prepend(int *newValue, LList1 *templist)
{
Link *node = (Link *) malloc(sizeof(Link)); 
node->value = newValue; 
node->next = templist->head;
templist->head = node;
templist->size++;
}

void append(int *newValue, LList1 *templist)
{
Link *node = (Link *) malloc(sizeof(Link));
Link *lastlink = (Link *) malloc(sizeof(Link));
lastlink = FindLastLink(templist, templist->head);
node->value = newValue;
lastlink->next = node;
node->next = NULL;
templist->size++;
}

void prepush(int *value, LListStack *stack)
{
 prepend(value, stack->llist);
}

void apppush(int *value, LListStack *stack)
{
append(value, stack->llist);
}

int prepop(LListStack *stack, int *value)
{ 
int result ;

if ((!isEmpty(stack)))
{
    removefront(stack->llist);
    result = 1 ;

}
else {
    result = 0 ;
}
return(result) ;
}

int isEmpty(LListStack *stack) 
{ 
int empty;

if (stack->llist->head == NULL) 
    return( 1 ) ;
else
    return( 0 ) ;
}

int apppop(LListStack *stack, int *value)
{ 
int result ;

if ((!isEmpty(stack)))
{
    removelast(stack->llist);
    result = 1 ;
}
else 
    result = 0 ;

return(result) ;
}

//*******MAIN**********//

int main()
{
LListStack *stack = (LListStack *) malloc (sizeof(LListStack));

stack = initLListStack(); //if I take this away, I can run the program


return(0);
}

我在Main（）中还没有那么多，因为我只是想让它首先运行。 初始化堆栈似乎是问题所在。

感谢您的帮助！

Answer 1

问题出在您的initLListStack()函数中：

LListStack *stack = (LListStack *) malloc(sizeof(LListStack)) ;
stack->llist->size = 0;
stack->llist->head = NULL;
return(stack);

malloc的结果是未初始化的内存块，其大小足以容纳LListStack结构。

使用该内存的第一件事是读取其llist成员。 由于这是未初始化的，因此您需要调用未定义的行为，这会导致段错误。 （发生这种情况时，编译器将在规范内发送令人尴尬的电子邮件给我们的讲师。）

您需要先初始化llist然后才能在堆栈中使用该成员。 就像是：

LListStack *stack = malloc(sizeof(*stack));
stack->llist = malloc(sizeof(*stack->llist));
stack->llist->size = 0;
stack->llist->head = NULL;
return stack;

请注意，我还删除了一些不必要的强制转换和括号，并更改了sizeof运算符以根据要存储到其中的指针来计算所需的内存。

Answer 2

LListStack *initLListStack(void)
{
  LListStack *stack = (LListStack *) malloc(sizeof(LListStack)) ;
  stack->llist->size = 0; // **this is probably where it crashes**
  stack->llist->head = NULL;
  return(stack);
}

您将stack分配为ok，但未分配stack->llist 。 因此stack->llist未初始化，然后在stack->llist->size取消引用它。 取消引用未初始化的变量将导致未定义的行为。

要解决此问题，请像下面这样分配stack-> list：

LListStack *initLListStack(void)
{
  LListStack *stack = (LListStack *) malloc(sizeof(LListStack)) ;
  stack->llist = (LListStack *) malloc(sizeof(LList1)) ; // ADD THIS LINE
  stack->llist->size = 0; 
  stack->llist->head = NULL;
  return(stack);
}

Answer 3

分段错误错误通常是由于尝试取消引用未初始化的指针而引起的。 在您的情况下，您已经在initLListStack方法中为stack分配了内存，但尚未初始化它-特别是llist字段未初始化为任何特定值。 您需要分配一个LList1并将llist字段设置为新分配的内存。