我不了解指針，地址和范圍

Question

以下是我編寫的代碼段，目前正在打印中掙扎。

在我的主要方法中，我使用有效輸入兩次調用函數insertPoint ，例如： insertPoint(42); insertPoint(56); insertPoint(42); insertPoint(56); 並獲得以下輸出：

A.1 42
B.3 2686700

但是在B.3，我希望它也返回值42，但不會。 我假設2686700指向內存中的某個地址。

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

struct point {
    int value;
    struct point* next;
};

struct point *root;

int insertPoint(int value) {            
    // Graph is empty, set new root 
    if(root == 0){
        struct point newRoot;
        newRoot.value = value;

        root = &newRoot;
        (*root).value = value;
        printf("A.1 %d \n", (*root).value); // "A.1 42"
        return value;
        }
    printf("B.3 %d \n", (*root).value); // "B.3 2686700"

    /* rest of code here; irrelevant since related variables are not changed */
}

有人知道為什么會這樣嗎？ 任何建設性的評論/答案表示贊賞。

如果下降者會向我提供反饋，我也將不勝感激，為什么他們認為我的問題不合適。

Answer 1

如果采用if (root == 0)分支，則root將指向struct point newRoot; 這是在if分支主體內部的堆棧上分配的。 newRoot結構在離開分支的主體和函數的主體之后（在您的情況下，在return value;之后）超出范圍return value; 聲明。 但是，全局指針變量root將繼續指向內存中的該位置（堆棧上）。 該位置上的堆棧存儲器的內容很可能會被其他一些代碼覆蓋，因此從該位置讀取point （成員）值（例如，通過root指針）將導致不確定的行為，這就是為什么要得到這種結果的原因。

您可能打算動態分配新的根，例如：

if(root == 0) {
    root = (point *) malloc(sizeof(point));
    root->value = value;
    root->next = NULL;
    printf("A.1 %d \n", root->value); // "A.1 42"
    return value;
}

別忘了設置next指針，因為默認情況下它不會為NULL （除非也許不是malloc而是使用calloc來對返回的內存進行零初始化，從而在大多數平台上有效地使next的值等於NULL ）。 另外，不要忘記釋放動態分配的任何內存：使用malloc ， calloc或realloc分配的任何內存都必須稍后使用free 。

Answer 2

您的代碼具有未定義的行為，因為它允許在范圍之外使用指向局部變量的指針。

它發生在這里：

struct point newRoot;
...
root = &newRoot;

問題在於，一旦函數到達}關閉if語句， root就會失效。 對其的任何取消引用都是未定義的行為。 因此，當您這樣做時

printf("B.3 %d \n", (*root).value); 

您訪問無效指針指向的內存。

幸運的是，解決此問題的方法很簡單：使用malloc而不是newRoot為鏈表元素分配內存：

if(root == 0){
    root = malloc(sizeof(struct point));
    root->value = value;
    printf("A.1 %d \n", (*root).value); // "A.1 42"
    return value;
}

當然，在退出程序之前，您需要使用malloc free分配的malloc ，以避免內存泄漏。

Answer 3

您創建struct point newRoot; 在函數內部的堆棧上。 由於它在堆棧上，因此在退出此函數時將其銷毀。 此后，任何使用其指針（ *root ）的操作都應給出未定義的結果。

Answer 4

您必須了解，堆棧超出范圍時，堆棧中的內容會消失

所以

root = &newRoot;

這里newRoot在堆棧中。 函數結束newRoot結束-指針無效

使用malloc創建newRoot對象，這樣我可以使函數調用的壽命更長