数据结构可以包含多种类型的元素吗？

Question

This program是一种与旧的单链表相同的方法。我没有创建单个结构并保持与结构成员相同类型的下一个节点的指针，而是使用了三种不同的结构，每个结构中都有一个普通的long nextaddress成员来指向下一个的地址节点，因为指针也是这样做的。

每个节点还有一个int flag成员作为结构的第一个项目，data部分由于其可变长度而位于结构的末尾。

这三种结构是内置类型的基本扩展，long，double和char。在访问结构时，我首先将节点的地址转换为int *，这使我可以访问flag，而无需将地址完全类型化为三者中的确定结构。

然后分析flag，完成了各种操作。

所以这是我的问题。它可以称为有效的链表吗？而且，它甚至是一个有效的数据结构吗？

Answer 1

您的代码存在许多问题，但仅涉及您对结构的具体问题

Standard C授予您解决方案的作用

  

6.7.2.1结构和联合说明符

     

第15章

     

在结构对象内，非位字段成员和位域中的单位   驻留的地址按声明的顺序增加。 指向a的指针   结构对象，适当转换，指向其初始成员（或者如果该成员是a   位字段，然后到它所在的单位），反之亦然。可能有未命名的   在结构对象中填充，但不在其开头。

^强调我的

您应该在其他结构中使用SELECT * FROM [dbo].[MyTable] as P WHERE P.Mode = CASE WHEN @includeMode1 = 1 THEN 1 ELSE 0 END OR P.Mode = CASE WHEN @includeMode2 = 2 THEN 2 ELSE 0 END OR P.Mode = CASE WHEN @includeMode3 = 3 THEN 3 ELSE 0 END ：这将授予尊重＆＃34;初始成员＆＃34;的规则。

gen_struct

正如你所看到的，我也改变了struct gen_type { int flag; void *nextaddress; }; struct node_type_int { struct gen_type header; long data; }; struct node_type_real { struct gen_type header; double data; }; struct node_type_char { struct gen_type header; char data; }; 的类型：意思是指针，所以使用指针。

旁注：do-i-cast-the-result-of-malloc

Answer 2

只要您有办法确定每个节点包含哪种类型，例如flag变量，就可以这样做。

无论您使用哪种结构类型，您都可以假设flag和nextaddress将位于相同的结构偏移量上，这似乎是合理的。虽然严格来说C语言并不能保证这一点，但我相信它可以在任何系统上实际运行。

但是，您不能认为data位于(uint8_t*)&my_struct + sizeof(int) + sizeof(long)。由于不同的对齐要求，此偏移量可能因结构而异。

更严重的问题是指针别名。您不能使用指针struct* x并将其转换为另一种指针类型struct* y。它将编译，但这违反了C中的类型规则并调用未定义的行为（除非两个结构具有完全相同的成员）。使用积极优化（如GCC）的符合标准的编译器不会按预期编译此类代码。 （What is the strict aliasing rule?）

为了安全起见并获得更好的程序设计，我建议您改为：

typedef struct node
{
  long   nextaddress;
  type_t type; // some enum
  void*  data;
} node_t;

其中data与节点分开分配。你得到一个链式链接列表。

Answer 3

尼斯。开箱即用，我喜欢不同的做法！但是......

考虑到内存对齐差异，您觉得下面的代码可能存在问题：

dataaddress = ((long)(&generic->nextaddress)) + sizeof(long);

这里假设数据是连续存储的，因此通过将sizeof long添加到下一个地址的地址来计算数据的地址。但这不一定总是这样吗？

相反，我觉得在读取标志值后更好地将其转换为适当的结构类型，然后读取数据。

考虑到这些挑战，虽然你节省了一些内存但增加了一些处理。因此，虽然它看起来像一个有效的链表，但实现可以根据内存与处理的选择来决定。

Answer 4

您的代码至少有两个弱点：

1。）long和指针之间的转换。只有当整数类型可以保持必要的范围时，C标准才允许这种情况，而在具有32位long整数和64位指针的体系结构中可能不是这种情况。

我在C11标准中添加了引文，第6.3.2.3节指针：

  

整数可以转换为任何指针类型。除非事先指明，否则   结果是实现定义的，可能没有正确对齐，可能不指向   引用类型的实体，可能是陷阱表示.67）

     

任何指针类型都可以转换为整数类型。除非事先指明，否则   结果是实现定义的。如果结果无法以整数类型表示，   行为未定义。结果不必在任何整数的值范围内   类型。

     

67）用于将指向整数或整数的指针转换为指针的映射函数   与执行环境的寻址结构一致

2.）实现假设两个不同结构中的字段（其中前面的字段的类型匹配）存储在结构内的相同位置（偏移）。虽然大多数实现都是如此，但只有当这两个结构是联合的一部分时，标准才能保证这一点。

第6.5.2.3节结构和工会成员：

  

为了简化工会的使用，我们提出了一项特殊保证：如果工会包含   几个结构共享一个共同的初始序列（见下文），如果是联盟   对象当前包含这些结构中的一个，允许检查公共结构   其中任何一个的初始部分都是完整类型的联盟的声明   是可见的。如果相应的成员，Two结构共享共同的初始序列   对于一个或多个序列具有兼容类型（并且对于位字段，具有相同的宽度）   初始成员。