堆栈中的推送操作中的逻辑错误答案

【问题标题】：Logical error in push operation in stack堆栈中的推送操作中的逻辑错误
【发布时间】：2015-05-26 11:20:23
【问题描述】：

我正在将堆栈作为数组进行插入操作，但我的程序在输入第一个值时崩溃。

typedef struct Stack
{
  int top;
  int elements[20];
}
stack;
stack *s;

void push(int x)
{
  s->top++;
  if(s->top<=19){
  s->elements[s->top]=x;}
  else
    puts("Overflow");
}

【问题讨论】：

标签： c arrays data-structures struct stack

【解决方案1】：

根据您当前的代码，您使用的似乎是 s 未初始化。使用未初始化的内存会调用 undefined behaviour，而这又可能导致分段错误。

为了防止统一化 s ，您可能需要修改您的代码，例如

void push(int x)
{
  if (s)         //check if `s` has been initialized.
  {
      s->top++;
      if(s->top<=19)
      {
          s->elements[s->top]=x;
      }
      else
          puts("Overflow");
  }
  else
      //abort, return error or something similar
}

注意：

除了这里的问题，还有一个隐藏的问题，一旦你解决了这个问题就会出现。

在您的push() 函数中，您无条件地递增top 值。这意味着，即使堆栈已满，您的 top 值也会增加，然后会导致计算错误。

您还必须在值范围检查下移动堆栈top 增量部分。

【讨论】：

检查if (s) 有点棘手；它可以被用户释放s-并且没有设置为NULL。因此，该检查将没问题 - 实际上它将是 UB
@Giorgi 是的，但是大多数的时候，添加一个 simple 空检查可以省去很多麻烦。 :-) 顺便说一句，你有什么改进建议吗？
可能会告诉用户释放后将指针设置为NULL，否则if语句将触发UB：stackoverflow.com/questions/26704344/…。如果您可以确保指针不是 NULL 的事实意味着指针是有效的，那么这些 if 语句是有意义的 - 这在 Linux 上可能会更加棘手，例如 malloc 可能会失败并返回 not null
@Giorgi 我完全同意。上面的信息非常有帮助，但恕我直言，在当前情况下有点脱离上下文。我们对free()ing 部分的实现一无所知，是吗？不过，感谢您提供有用的信息。希望它会帮助某人。 :-)
是的，你是对的。此外，在释放的s 上调用push 也是没有意义的；但那张支票也救不了你。除非您在释放后将其设置为 NULL。但是那个 malloc/Linux 问题将是一个单独的问题

【解决方案2】：

您似乎只是定义了一个 struct Stack 类型的指针，但没有分配堆栈本身

stack *s;

因此 s 等于 NULL。至少你应该分配堆栈本身。例如

stack *s;

//...
s = malloc( sizeof( struct Stack ) );

但是在任何情况下都不需要定义一个指针。您可以定义堆栈本身。例如

stack s;

您是否需要设置数据成员顶部的初始值。我认为您可以使用 -1 对其进行初始化。

函数insert本身也是无效的。

void push(int x)
{
  s->top++;
  if(s->top<=19){
  s->elements[s->top]=x;}
  else
    puts("Overflow");
}

每次调用该函数时，它都会增加数据成员顶部，即使它已经指向数组之外。有效的函数可能看起来像

void push(int x)
{
   if ( s->top + 1 < 20)
   {
      s->elements[++s->top] = x;
   }
   else
   [
       puts("Overflow");
   }
}

【讨论】：