HashTable中的内存分配问题

Question

请不要以duplicate question 结尾。我做了一个重要的更改，以免混淆，我重新提交了更清晰的代码。

请帮我解决这个内存分配问题。我正在研究一个 HashTable，这就是我所拥有的（仅部分代码）

ma​​in.c

HashTablePtr hash;
hash = createHashTable(10);
insert(hash, "hello");
insert(hash, "world");

HashTable.c

    HashTablePtr createHashTable(unsigned int capacity){
    HashTablePtr hash;
    hash = (HashTablePtr) malloc(sizeof(HashTablePtr));
    hash->size = 0;
    hash->capacity = capacity;          
    hash->list = (ListPtr *)calloc(capacity, sizeof(List)); /*NO MEMORY ALLOCATION HERE*/
    return hash;

List.h

typedef struct list List;
typedef struct list * ListPtr;

struct list {
    int size;
    NodePtr head;
    NodePtr tail;
};
...
...

HashTable.h

    typedef struct hashtable * HashTablePtr;
    typedef struct hashtable HashTable;
    struct hashtable {
        unsigned int capacity;
        unsigned int size;
        ListPtr *list;
        unsigned int (*makeHash)(unsigned int, void *);
    };
...
...

当我运行我的调试器（Netbeans C/C++ 调试器，我看到没有内存分配给 hash->list。在上面的例子中，我的尝试是让它成为一个包含 10 个列表的数组。

请帮我解决这个问题。

如果有帮助的话，我不是 C 方面的专家。

Answer 1

这一行

hash = (HashTablePtr) malloc(sizeof(HashTablePtr));

应该阅读

hash = (HashTablePtr) malloc(sizeof(HashTable));

我还建议您遵循上一篇文章中给您的建议，不要通过 typedef'ing 隐藏指针。只需使用List *

[每当你看到一个alloc语句，你分配的类型是一个指针，你分配的类型应该是类型（而不是指向该类型的指针）]

Answer 2

您也可以使用一个很好的成语，例如：

hash = (HashTablePtr) malloc(sizeof(*hash));

通过不对分配中的任何类型进行硬编码，大大降低了混淆的可能性。

请注意，此处实际上并未取消引用“hash” - sizeof() 始终在编译时进行评估，因此编译器只需确定 *hash /would/ 的类型，并获取其大小。

Answer 3

在这一行：

hash->list = (ListPtr *)calloc(capacity, sizeof(List));

calloc 函数将为List 分配一些内存，然后返回一个指向已分配内存的指针，这将是List*（或者，由于typedef，相当于ListPtr。）

在代码中，指针被转换为(ListPtr*)，实际上是List**，而不是预期的List*。因此，将 ListPtr* 更改为 ListPtr 并查看是否可以修复该行。

编辑

正如 leiz 和 Klathzazt 在 cmets 中指出的，Hashtable.list 类型是 ListPtr* 或 List**：

struct hashtable {
    ...
    ListPtr *list;

这就是为什么尝试分配从calloc 返回和强制转换的ListPtr 类型会导致编译器错误的原因。与其在Hashtable 中存储指向列表指针的指针，不如只保存指向列表的指针：

struct hashtable {
    ...
    ListPtr list;

这应该消除编译器错误，因为Hashtable.list 的类型和类型转换都将是ListPtr。

Answer 4

就我个人而言，我不是很喜欢使用 typedef，尤其是当您是初学者时。我认为这可能是让您感到困惑的部分原因。你最好避免这样的事情：

typedef struct hashtable * HashTablePtr;

使用过多的 typedef 会使您的代码更难阅读，因为您也需要不断地查找它们所指的内容。

主要问题是您为哈希表/列表指针的大小分配内存，而不是为他们尊重的结构的大小。我认为下面的代码很好地说明了这一点。您还需要检查您的分配是否有效。如果是 malloc、calloc、realloc。等失败他们返回NULL。如果发生这种情况并且您不检查这种情况，您将收到一个段错误并且您的程序将崩溃。

同样遵循 c99 标准，并将所有变量声明放在函数的开头。

c99 std

malloc manpage

struct hashtable *
createHashTable(unsigned int capacity){
    struct hashtable *hash;
    struct list *mylist;

    /* You want to allocate size of the hash structure not the size of a pointer. */
    hash = malloc(sizeof(struct hashtable)); 
    // always make sure if the allocation worked.
    if(hash == NULL){
        fprintf(stderr, "Could not allocate hashtable\n");
        return NULL;
    }

    hash->size = 0;
    hash->capacity = capacity;

    /* Unless you need the memory to be zero'd I would just use malloc here
     * mylist = calloc(capacity, sizeof(struct list)); */
    mylist = malloc(capacity * sizeof(struct list));
    if(mylist == NULL){
        fprintf(stderr, "Could not allocate list\n");
        free(hash); /* free our memory and handle the error*/
        return NULL;
    }

    mylist->head = NULL;
    mylist->size = 0;
    mylist->tail = NULL;    
    hash->list = mylist;

    return hash;
}

还记得在释放哈希表之前释放你的列表：

free(myhash->list);
free(myhash);