C - 堆栈实现 - malloc 问题答案

【问题标题】：C - Stack Implementation - malloc issueC - 堆栈实现 - malloc 问题
【发布时间】：2020-12-15 19:25:07
【问题描述】：

我正在尝试使用堆栈实现括号平衡检查器，但我似乎无法摆脱这个

错误

tempCodeRunnerFile.c: In function ‘main’:
tempCodeRunnerFile.c:26:20: error: dereferencing pointer to incomplete type ‘struct StackRecord’
   26 |  S = malloc(sizeof(*S));
      |

代码如下：

balance.c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "stack.h"

void main() 
{
    struct StackRecord *S;
    char str[500], c;
    int l, i;

    S = malloc(sizeof(*S));
    while (1) {
        .............
        .............
    
    return;
}

stack.c

        #include "stack.h"
        #include "fatal.h"
        #include <stdlib.h>

        #define EmptyTOS ( -1 )
        #define MinStackSize ( 5 )

        struct StackRecord
        {
            int Capacity;
            int TopOfStack;
            ElementType *Array;
        };

.............
.............

stack.h

typedef int ElementType;
/* START: fig3_45.txt */
        #ifndef _Stack_h
        #define _Stack_h

        struct StackRecord;
        typedef struct StackRecord *Stack;

        int IsEmpty( Stack S );
        int IsFull( Stack S );
        Stack CreateStack( int MaxElements );
        void DisposeStack( Stack S );
        void MakeEmpty( Stack S );
        void Push( ElementType X, Stack S );
        ElementType Top( Stack S );
        void Pop( Stack S );
        ElementType TopAndPop( Stack S );

        #endif  /* _Stack_h */

/* END */

我只列出了导致问题的重要部分。这是没有意义的，因为一切似乎都是正确的：/

【问题讨论】：

如果你想创建一个不透明的数据结构，那么你需要实现自己的工厂函数来创建数据结构的实例。
您应该阅读 Modern C，您的 C 编译器（例如 GCC...）和调试器（例如 GDB）的文档。如果您使用 GCC，请使用所有警告和调试信息进行编译，例如gcc -Wall -Wextra -g。你可能想要一些flexible array member
您可能想阅读一些 C 标准，例如n2176。您肯定想从现有开源软件中汲取灵感，例如GNU bash 或remake 或GTK。您可能对Frama-C 感兴趣

标签： c struct compiler-errors declaration definition

【解决方案1】：

在带有main的翻译单元中

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "stack.h"

void main() 
{
    struct StackRecord *S;
    char str[500], c;
    int l, i;

    S = malloc(sizeof(*S));
    while (1) {
        .............
        .............
    
    return;
}

结构struct StackRecord 的定义未知。所以编译器无法在sizeof运算符中计算出该类型对象的大小

S = malloc(sizeof(*S));

您需要将结构定义从"stack.c" 中的标题"stack.h" 中移动。

注意，根据 C 标准，函数 main 应声明为

int main( void )

而不是

void main()

【讨论】：

【解决方案2】：

为了分配struct StackRecord，需要知道struct StackRecord 的大小。要使用sizeof 运算符知道struct StackRecord 的大小，需要定义struct StackRecord。

问题是在当前翻译单元的任何地方都找不到struct StackRecord 的定义。（stack.c 不参与编译balance.c。）

为了解决这个问题，将struct StackRecord的定义从stack.c移动到stack.h，或者让stack.c提供一个分配struct StackRecord的函数。

【讨论】：

但不应该像这样编译：gcc balance.c stack.c 解决问题？
这是gcc -c balance.c; gcc -c stack.c; gcc balance.o stack.o的缩写，它编译balance.c，然后编译stack.c，然后链接两个.o文件。编译时需要大小，而不是链接。
@DaviHlav 你需要了解translation units的概念。编译器不会看到所有源文件，它所看到的只是一个翻译单元（基本上是一个包含所有头文件的单个源文件）。编译器对其他翻译单元或它们包含的内容一无所知。即使像gcc balance.c stack.c这样的命令也会一个一个地分别构建两个源文件。
@DaviHlav 代码不是有效的 C，你如何编译它并没有改变。