通过函数初始化C结构

Question

所以我必须在C中编写一个类似vector的数据结构。通常我做了这样的结构：

struct Vector
{
    int length;
    int *elements;
};

和这些功能：

void initialize_vector(struct Vector* vector);
void create_vector(struct Vector* vector, int* array, int n);
void remove_vector(struct Vector* vector);
void vector_add_element(struct Vector* vector, int element);
void vector_insert(struct Vector* vector, int index, int element);
void vector_remove_element(struct Vector* vector, int element);
void vector_remove_at(struct Vector* vector, int index);

现在，在initialize_vector()函数中，我希望它只是将矢量属性初始化为默认值（例如， length为0， *elements为NULL）。 我写了这样的东西：

void initialize_vector(struct Vector* vector)
{
    vector->elements = NULL;
    vector->length = 0;
}

我试着检查它是否有效，所以我写了这段代码：

#include <stdio.h>
#include "vector.h"


int main(int arc, char** argv)
{
    struct Vector* vec;
    initialize_vector(vec);
    printf("%d\n", vec->length);
    return 0;
}

我得到了着名的Segmentation fault ，所以我检查了GDB，当然一切都搞砸了这一行： vector->elements = NULL; 。

我不知道问题出在哪里。 我宣布一个向量，我猜它正确传递它并且它混乱了。 我知道这可能是微不足道的，我会被一些超级计划的家伙大肆投票，但是，嘿，他没有任何疑问，没有任何学问。

Answer 1

你没有声明一个向量，你声明了一个指向向量的指针 。 该指针未初始化，因此尝试取消引用它会调用未定义的行为 。

创建一个struct Vector并传递其地址：

struct Vector vec;
initialize_vector(&vec);
printf("%d\n", vec.length);

如果要同时为struct Vector分配空间，请更改函数以调用malloc并返回指针：

struct Vector *initialize_vector()
{
    struct Vector *vector = malloc(sizeof(*vector));
    if (!vector) {
        perror("malloc failed");
        exit(1);
    }
    vector->elements = NULL;
    vector->length = 0;
    return vector;
}

...

struct Vector *vector = initialize_vector();

Answer 2

dbush给出了一个很好的答案，所以我不会给你代码。 相反，我会给出一个小C指针解释，这样你就不会再遇到同样的错误。

struct Vector * vec;

声明指向结构的指针，而不是实际的结构。 什么是指针？ 它是一个包含地址的变量。 因此，所有指针，无论它们是int *，char *，char **还是struct Vector *，都具有相同的大小（通常为32位或64位，具体取决于体系结构）。 声明指针类型仅对取消引用指针（获取存储在该内存地址中的数据）非常有用。 因此，取消引用void *指针会导致错误。 回到上面的语句，用英语，这个声明写道：“vec是一个可以保存struct Vector地址的变量。” 但此时，vec没有有效地址。

在为指针变量赋值之前，存储在该变量中的地址是垃圾，我们称之为未初始化的变量。 在您的情况下，您将此未初始化的地址传递给initialize_vector（），该地址尝试访问存储在该地址中的值。 但正如我们所知，这个地址是垃圾。 这给了seg错误。

另一点需要指出的是，在编写这些函数时，您需要做出设计决策。 你想让struct Vectors生活在堆上（通过调用malloc）还是堆栈？ 堆允许更大的灵活性，但它还要求程序员仔细跟踪正在使用的指针以避免内存泄漏，这可能会变得棘手。 如果我是你，我会从堆栈中的对象开始，然后将它们的地址传递给修改函数。 dbush的第一个答案。 这样您就不必担心调用free（）了。