指针和堆栈实现的问题[关闭]

Question

我正在尝试创建一个在 C 中实现堆栈的程序。

目前，我的堆栈显示为空。

我认为这是因为我传递了堆栈而不是指向堆栈的指针。

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

typedef struct node
{
    int info;
    struct node * ptr;
}node;

//create
//push
//pop
//destroy
//display
void push(int, node * top_node);
void pop(node * top_node);
void destroy(node * top_node);
void display(node * top_node);
int main(int argc, char** argv) 
{
    node * top_node = NULL;

    push(1, top_node);
    push(5, top_node);
    push(55, top_node);
    display(top_node);
    pop(top_node);
    display(top_node);
    pop(top_node);
    display(top_node);
    pop(top_node);
    display(top_node);
    push(1, top_node);
    display(top_node);
    destroy(top_node);
    return (EXIT_SUCCESS);
}

void display(node * top_node)
{
    node * temp = top_node;
    if(top_node == NULL)
    {
        printf("The stack is empty\n");
        return;
    }
    while(temp != NULL)
    {
        printf("%d\n ", temp-> info);
        temp = top_node -> ptr;
    }
}

void push(int data, node * top_node)
{
    if(top_node == NULL)
    {
        top_node = (struct node **) malloc(1*sizeof(struct node));
        top_node ->ptr = NULL;
        top_node -> info = data;         
    }
    else
    {
        node * temp = (struct node *) malloc(1*sizeof(struct node));
        temp -> ptr = top_node;
        temp -> info = data;
        top_node = &temp;
    }  
}

void pop(node * top_node)
{
    node * new_top = top_node;
    if(new_top == NULL)
    {
        printf("\nERROR, the stack is empty");
        return;
    }
    else
    {
        new_top = new_top -> ptr;
        printf("popped value = %d", top_node -> info);
        free(top_node);
        top_node = new_top;
    }
}

void destroy(node * top_node)
{
    node * temp = top_node;
    while(temp != NULL)
    {
        temp = top_node -> ptr;
        free(top_node);
        top_node = temp;
        temp = temp->ptr;   
    }
    free(temp);
}

我得到的输出是这样的：

堆栈为空
ERROR，堆栈为空堆栈为空
ERROR，堆栈为空堆栈为空
ERROR，堆栈为空堆栈为空
堆栈为空

运行成功（总时间：227ms）

我认为我应该传递一个指向堆栈的指针，我尝试实现它但它抛出了一堆错误。

如果没有给我完整的答案，我们将不胜感激。

Answer 1

在push() 中分配给top_node 无效，因为该指针是在本地声明的，并且仅存在于push() 函数本身的堆栈帧中。相反，您可以将指针传递给main() 函数中声明的指针，如下所示

void 
push(int data, node **top_node)
{
    if (*top_node == NULL)
    {
        *top_node = malloc(sizeof(**top_node));
        if (*top_node == NULL)
            return; // maybe warn about the error or abort the whole program
        (*top_node)->ptr = NULL;
        (*top_node)->info = data;
    }    
    else
    // append the node       
}

否则，分配的空间将永远丢失，导致内存泄漏，因为当函数返回时，持有它的 adderss 的指针被破坏。

Answer 2

除了问题之外，关于 iharob 和 Cherubim Anand 都确定的对top_node 的按值调用，还有其他还有问题：

• 所有必须修改top_node 的函数都必须使用node ** 传入其地址，display 除外，因为它只读取top_node 而无需修改它。
• 对此类修改函数的调用必须传入top_node 的地址，使用& 运算符，如pop(&top_node);，而不是像display 函数如display(top_node); 那样传递其值.
• 在此类函数中使用top_node 必须使用* 运算符（如*top_node）使用一级取消引用，display 除外，其中仅传递值。
• 在display 函数中，temp = top_node -> ptr; 行将始终将temp 设置为第二个元素，从而导致循环永远迭代。应该改为temp = temp->ptr;。
• push 中的 (struct node **) malloc(1*sizeof(struct node)); 不正确，应更改为 (struct node*)malloc(sizeof(struct node));。任何数字乘以1 都保持不变。
• destroy 函数中的最后两个语句是错误的，必须删除以保留正确的功能。

这里是修改后的代码：

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

typedef struct node
{
    int info;
    struct node *ptr;
}node;

//create
//push
//pop
//destroy
//display
void push(int, node ** top_node);
void pop(node ** top_node);
void destroy(node ** top_node);
void display(node * top_node);
int main(int argc, char** argv) 
{
    node *top_node = NULL;

    push(1, &top_node);
    push(5, &top_node);
    push(55, &top_node);
    display(top_node);
    pop(&top_node);
    display(top_node);
    pop(&top_node);
    display(top_node);
    pop(&top_node);
    display(top_node);
    push(1, &top_node);
    display(top_node);
    destroy(&top_node);
    return (EXIT_SUCCESS);
}

void display(node * top_node)
{
    node * temp = top_node;
    if(top_node == NULL)
    {
        printf("The stack is empty\n");
        return;
    }
    while(temp != NULL)
    {
        printf("%d\n", temp->info);
        temp = temp->ptr;
    }
}

void push(int data, node ** top_node)
{
    if(top_node == NULL)
    {
        *top_node =  (struct node*)malloc(sizeof(struct node));
        (*top_node)->ptr = NULL;
        (*top_node)-> info = data;
    }
    else
    {
        node * temp = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));
        temp -> ptr = *top_node;
        temp -> info = data;
        *top_node = temp;
    }
}

void pop(node ** top_node)
{
    node * new_top = *top_node;
    if(new_top == NULL)
    {
        printf("ERROR, the stack is empty\n");
        return;
    }
    else
    {
        new_top = new_top -> ptr;
        printf("Popped value = %d\n", (*top_node)-> info);
        free(*top_node);
        *top_node = new_top;
    }
}

void destroy(node ** top_node)
{
    node * temp = *top_node;
    while(temp != NULL)
    {
        temp = (*top_node)-> ptr;
        free(*top_node);
        *top_node = temp;
    }
}