当我打印单链接列表时，为什么会有一个虚拟节点？

Question

我的代码为什么打印一个额外的节点（垃圾值）？ 我的代码有问题吗？ 让我来解决这个问题。

void push(node **head_ref,int value)  //function to insert a new node on front of the list
{
    node *new_node=(node*)malloc(sizeof(node));
    new_node->data=value;
    new_node->next=*head_ref;
    *head_ref=new_node;
}

void printll(node *head)    //function to print the list
{
    node *temp = head;
    while(temp!=NULL)
    {
        printf("%d ",temp->data);
        temp=temp->next;
    }
}

实际输出：
45 88 24 34 77 0

预期产量：
45 88 24 34 77

---

完整代码：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cassert>

using namespace std;

struct node
{
    int data;
    node *next;
};

void push(node **head_ref,int value)
{
    node *new_node=(node*)malloc(sizeof(node));
    new_node->data=value;
    new_node->next=*head_ref;
    *head_ref=new_node;
}

void printll(node *head)
{
    node *temp = head;
    while(temp!=NULL)
    {
        printf("%d ",temp->data);
        temp=temp->next;
    }

}

int main()
{
    node *head= (node*)malloc(sizeof(node));
    push(&head,77);
    push(&head,34);
    push(&head,24);
    push(&head,88);
    push(&head,45);
    printll(head);
    printf("\n");
    return 0;
}

Answer 1

当您使用malloc分配内存时，不会以任何方式初始化内存，它的内容是不确定的 。 这意味着，当您分配第一个节点（不需要的虚拟额外节点）时，它的next指针不为null，并且取消引用该不确定的指针会导致未定义的行为 。

最简单的解决方案？ 考虑到您的代码比C比C ++更接近C，因此根本不分配内存，而只是创建一个指针并将其初始化为NULL ：

node *head = NULL;

---

在C ++中执行此操作的一种正确方法是根本不使用malloc ，而使用C ++运算符new并向初始化它的node结构添加构造函数：

struct node
{
    node() : data(0), next(nullptr) {}
    node(int d, node* n) : data(d), next(n) {}

    int data;
    node* next;
};

void push(node** head_ref, int value)
{
    *head_ref = new node(value, *head_ref);
}

...

int main()
{
    node* head = nullptr;
    ...
}

现在，您可以创建一个新节点，它的初始value 0 ， next指针为空指针。 如上所示，您还可以创建和初始化具有特定value和next的新节点。

_{[如果您的编译器不支持C ++ 11 nullptr值，则将nullptr替换为0 ]}

Answer 2

代替这个定义

node *head= (node*)malloc(sizeof(node));

你应该简单地写

node *head = NULL;

要么

node *head = nullptr; // C++

否则，您的程序将具有未定义的行为，因为未初始化头分配的节点。

另外，如果它是C ++程序，则应使用运算符new而不是C函数malloc 。 例如功能push看起来像

void push( node * &head_ref, int value )
{
    head_ref = new node { value, head_ref };
}

叫像

push( head, 77 );

考虑到您还必须编写一个函数，该函数将为列表释放所有分配的内存。

Answer 3

您的设计中有一个虚拟节点（头部本身）。 因此，打印功能需要跳过该虚拟节点。