Question

这是两个以简单形式实现队列数据结构的程序

第一个：

定义一个队列，它完美地运作
第二个：

定义多个队列，并在执行时崩溃

函数在两个程序中都是相同的，除了main()是实现有点不同。

所以这里的问题是：为什么第二个代码不起作用？

*这里是代码*

代码1：

/*
 Single queue  -- this work perfectly
*/
#include <stdio.h>
#define Q_MAX_SIZE 255

struct queue {
    int* pointer;
    int* currentValue;
    int max, count, theQueue[Q_MAX_SIZE];
};

//prototyps
void initQueue(struct queue*);
unsigned short pushQueue(struct queue*, int);
int* popQueue(struct queue*);

int main(void) {
    int j;
    struct queue q;

    initQueue(&q);

    for (j = 0; j < 6; j++)
        pushQueue(&q, j);

    int* inputobj = popQueue(&q);
    while (inputobj != NULL)
    {
        printf("%d  ", *inputobj);
        inputobj = popQueue(&q);
    }

    printf("\n\ndone..Queue is empty\n");

    return 0;
}

//@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

void initQueue(struct queue *Q)
{
    Q->pointer = Q->theQueue;
    Q->max = Q_MAX_SIZE;
    Q->count = 0;
}

unsigned short pushQueue(struct queue *Q, int input) {
    if (Q->count < Q->max)
    {
       *Q->pointer = input;
        Q->pointer++;
        Q->count++;
        return 1;
    }
    else
        return 0;
}

//@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

int* popQueue(struct queue *Q) {
    int i;
    if (Q->count > 0)
    {

       *Q->currentValue = *Q->theQueue;
        Q->pointer--;
        Q->count--;

        for (i = 0; i < Q->count; i++)
        {
            int* currentPtr = Q->theQueue + i;
            int* nextPtr = currentPtr + 1;
            *currentPtr = *nextPtr;
        }

        return Q->currentValue;
    }
    else
        NULL;
}

代码2：

/*
 Multiple queues  -- this not work and crash at execution
*/
#include <stdio.h>
#define Q_MAX_SIZE 255

struct queue {
    int* pointer;
    int* currentValue;
    int max, count, theQueue[Q_MAX_SIZE];
};

//prototyps
void initQueue(struct queue*);
unsigned short pushQueue(struct queue*, int);
int* popQueue(struct queue*);

int main(void) {
        int i, j;
    struct queue obj[5];

    for(i=0; i<5; i++)
    {
        initQueue(&obj[i]);

        for(j = 0; j<3; j++)
        {
            pushQueue(&obj[i], j);
        }
    }

    for(i=0; i<5; i++)
    {
        printf("Queue[%d]:\n", i);
        int* inputobj;
        inputobj = popQueue(&obj[i]);

        while(inputobj != NULL)
        {
            printf("Queue[No.%d] = %d\n", i, *inputobj);
            inputobj = popQueue(&obj[i]);
        }
        putchar('\n');
    }

    return 0;
}

//@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

void initQueue(struct queue *Q)
{
    Q->pointer = Q->theQueue;
    Q->max = Q_MAX_SIZE;
    Q->count = 0;
}

unsigned short pushQueue(struct queue *Q, int input) {
    if (Q->count < Q->max)
    {
       *Q->pointer = input;
        Q->pointer++;
        Q->count++;
        return 1;
    }
    else
        return 0;
}

//@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

int* popQueue(struct queue *Q) {
    int i;
    if (Q->count > 0)
    {

       *Q->currentValue = *Q->theQueue;
        Q->pointer--;
        Q->count--;

        for (i = 0; i < Q->count; i++)
        {
            int* currentPtr = Q->theQueue + i;
            int* nextPtr = currentPtr + 1;
            *currentPtr = *nextPtr;
        }

        return Q->currentValue;
    }
    else
        NULL;
}

更新：问题发生在initQueue()，并通过分配内存解决了问题 for Q->currentValue这里是编辑后的函数：

void initQueue(struct queue *Q)
{
    Q->currentValue = malloc(sizeof(int));
    Q->pointer = Q->theQueue;
    Q->max = Q_MAX_SIZE;
    Q->count = 0;
}

Answer 1

正如两个答案已经说明的那样，问题是Q->current_value从未被赋值给它，因此它指向一个未定义的地址，并且每个解除引用如*Q->currentValue = ..都是未定义的行为。代码1看似有效的事实并不能证明任何其他因为由于UB的性质而没有保证行为，你的程序可能会或可能不会崩溃（或者你的狗可能会爆炸，龙会飞出你的鼻子......： - ））

当然，有多种解决方案都意味着不同的东西：

如果currentValue只保留某个值的副本，则可以是int currentValue而不是int *...，并且分配将是

Q-＆gt; currentValue = * Q-＆gt; theQueue;

，return语句为return &Q->currentValue。在这种情况下，您将返回指向原始值theQueue[0]
如果你想指向theQueue中的位置，Jim的anser告诉了正确的方法：

Q-＆gt; currentValue = Q-＆gt; theQueue;

在这种情况下，您将返回指向theQueue[0]的新值的指针（可能是您不想要的）
您可以将内存分配给Q->currentValue我的malloc( sizeof (int) );，然后保留分配原样。在这种情况下，您将返回指向原始值theQueue[0]的指针，如（1）

Answer 2

我认为这实际上是非常微妙的问题。问题（我认为）是popqueue（）中的这一行：

*Q->currentValue = *Q->theQueue;

我仔细检查了你的初始代码（没有数组）也会出现故障。它不像你说的那样有效。你应该写：

Q->currentValue = Q->theQueue;

C可以通过指针稍微理解并适当地分配东西，但是当你添加另一个级别（数组）时，我认为赋值被强制转换为无效的东西。这是我的看法。我想我会提出赏金，这样你就可以得到更好的答案。

Answer 3

首先，我不会尝试将这样的代码放在生产中。事情可以做得更简单，更清晰，更高效，更不容易出错。

我通过在尽可能少的地方改变事物来“修复”你的程序。必须清楚的是，这并不能使事情更加优雅。只有重新思考和重写才能让事情变得更加优雅。

您遇到的错误（包括第一个和第二个程序）都是常规popQueue。

在else子句中没有返回任何内容。你应该“返回NULL”。这至少是草率的编程。
例程返回1 2 3 4 5 5和1 2 2作为队列。这是因为Q-＆gt; CurrentValue指向theQueue数组中的第一个位置，并且您向上移动所有值。这意味着CurrentValue事实指向下一个值。

解决方案（再次：它不优雅，也不会将其投入生产，但它对原始版本的改动很小）对你的问题是：

更改结构（保存实际的CurrentValue）

struct queue
{
  int* pointer;
  int currentValue;
  int max, count, theQueue[Q_MAX_SIZE];
};

更改例程popQueue

int* popQueue(struct queue *Q) {
    int i;
    if (Q->count > 0)
    {

        Q->currentValue = *Q->theQueue;
        Q->pointer--;
        Q->count--;

        for (i = 0; i < Q->count; i++)
        {
            int* currentPtr = Q->theQueue + i;
            int* nextPtr = currentPtr + 1;
            *currentPtr = *nextPtr;
        }

        return &(Q->currentValue);
    }
    else
        return NULL;
}

亲切的问候， PB

Answer 4

无法访问位置Q-＆gt; currentValue，这就是问题所在。它没有分配。

解决方案是在init例程中分配正确的内存部分：

Q = malloc(sizeof(struct queue));

也许还会在此之后初始化所有变量的值。

使用相同程序的单个队列和多个队列不起作用

4 个答案: