具有指向另一个结构的指针的结构中的分段错误

Question

我的链接列表有一些问题。我将struct dListNode 用作列表的节点，并带有指向struct data 的指针，用作数据存储。

struct data{
    int payload;
};

struct dListNode{
    struct dListNode *next;
    struct dListNode *prev;
    struct data *val;
}*dHead, *dTail;

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我的程序可以正常编译，但在下面指示的行出现分段错误。怎么回事？

newDNode = (struct dListNode *)malloc(sizeof(struct dListNode)+sizeof(struct data));
printf("newnode created\n"); // this prints
newDNode->val->payload = rand() % 1000; //error here?
printf("newnode payload: %i\n", newDNode->val->payload); //seg fault before this is printed

另外，我已经在程序中运行了这一行：srand((unsigned)time(NULL))

Answer 1

NewDNode 没有关联的内存分配。所以当你这样做时

newDNode = (struct dListNode *)malloc(sizeof(struct dListNode)+sizeof(struct data));

这只是将内存分配给newDnode，而不是newDnode->val。由于newDNode->val 仅包含该位置内存中剩余的任何内容（或者甚至可能为 0（空指针）），并且您尝试为既不在堆栈上也不在堆上的内存位置分配一个值，程序抱怨是因为您试图访问未分配的内存部分。

这是你应该做的：

newDNode = malloc(sizeof(struct dListNode));
newDnode->val = malloc(sizeof(struct data));
printf("newnode created\n");
newDNode->val->payload = rand() % 1000;
printf("newnode payload: %i\n", newDNode->val->payload);

作为提示，请始终尽量不要转换 malloc（或任何其他内存分配函数）返回的结果。它被认为是不好的做法。

Answer 2

你的问题是你从来没有初始化指针val：

newDNode->val->payload = rand() % 1000;

newDNode 已分配，但未初始化任何字段，因此取消引用 val 可能会导致分段错误。

所以你需要在访问之前为val 分配一些东西。

newDNode = malloc(sizeof(struct dListNode));   //  Allocate "dListNode"
newDNode->val = malloc(sizeof(struct data));   //  Allocate "data"
newDNode->val->payload = rand() % 1000;

您对分配的工作原理有一点误解。您需要分别分配每个指针。

编辑：另一种方法是首先不使用val的指针：

//  Declare struct as:
struct dListNode{
    struct dListNode *next;
    struct dListNode *prev;
    struct data val;
}*dHead, *dTail;


//  Build object like this:
newDNode = malloc(sizeof(struct dListNode));
newDNode->val.payload = rand() % 1000;

Answer 3

val 未指向有效的data 结构。当然，你malloc 足够大，但这并不意味着val 现在突然成为一个有效指针。您应该只用 dListNode 的大小初始化 newDNode，然后分别初始化 newDNode->val 以指向足够大的有效内存块以容纳 data 结构。

附带说明，您不需要转换malloc 的返回值。那是 C++ 的事情；在 C 中，void* 可以隐式转换为任何其他指针类型。

其次，如果您使用typedef 结构类型，则在使用它们时不必到处写struct。

Answer 4

你永远不会设置newDNode->val 指向任何东西。因此，当您尝试设置newDNode->val->payload 时，您正在取消引用空指针或某个随机地址（我忘记了）。这两种情况都不是你想要的。

我不太喜欢在同一个语句中同时分配两个结构的想法。但是如果你坚持这样做，你需要做类似的事情

newDNode->val = (struct data*)((char*) newDNode + sizeof(struct dListNode));

不过，更好的方法是更改​​结构，使val 成为一个结构，而不仅仅是指向一个结构的指针。然后sizeof(struct dListNode) 包含struct data 的大小，您可以像newDListNode->val.payload 一样访问它，而无需单独malloc 数据部分或进行任何棘手的指针数学运算。 （缺点是，您必须复制结构以将它们存储在数组中，交换它们等）