Question

我正在使用这个特殊代码来创建二叉树，代码本身也在工作，但我似乎缺乏理解代码的关键概念。

节点结构

typedef struct node{
  int data;
  struct node *left,*right;
}* Node;

创建功能

Node create(){
    Node root = (Node) malloc(sizeof(struct node));
    int x;
    scanf("%d",&x);
    if(x==-1) //create a null node
      return NULL;
    root->data=x;
    root->left = create();
    root->right = create();
}

该功能的调用是

Node root=create();

在create函数中没有指向传递的根节点的指针在该函数中，正在创建新节点，分配了分配的内存和节点的值。但代码中没有指向传递或返回新创建的节点的指针。

那么这段代码是如何工作的？

PS：返回类型是Node。我认为这是相关的，但我不知道为什么会如此。它可能也是无效的，因为没有返回任何值。

Answer 1

好的，首先，这个功能有一个明确而直截了当的错误......

Node create(){
    Node root = (Node) malloc(sizeof(struct node));
    int x;
    scanf("%d",&x);
    if(x==-1) //create a null node
      return NULL;
    root->data=x;
    root->left = create();
    root->right = create();
}

编译器应该指出的

：

test.c: In function ‘create’:
test.c:18:1: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]

（如果您的编译器在没有任何投诉的情况下使用此代码，请打开警告。默认情况下，GCC特别过于宽松;如果您使用的是GCC，则应该基本上给它-Wall选项总是，可能还有更多-Wsomething选项。）

错误只是缺少最后一行：

return root;

现在，您的实际问题似乎是“我知道有一个错误，但为什么它仍然有用？”在我开始之前，我需要您承认您明白这一点，如果它工作，它只能偶然，在计算机和您正好使用的编译器上工作。 create具有我们所谓的“未定义行为”，这意味着它允许任何，包括看似正常工作，但也有灾难性的失败。

无论如何是一个合理的解释：在许多CPU上，用于返回指针的寄存器也是一个方便的临时寄存器，因此在编译语句时

root->right = create();

编译器可以将root放在返回值寄存器中，以便执行内存访问root->right = ...。由于在该点之后没有操作，所生成的机器代码“不再结束”，而没有在该寄存器中正式放置返回值，但也没有从删除本地变量root注册。它似乎有效。

顺便提一下，此功能中存在更多错误：

Node create(){

这有一个主要是无害的语义错误和一个样式错误;它应该写成

Node create(void) {

在C中，由于历史原因，您必须编写(void)而不是()来定义不带参数的函数。这在技术上定义了一个带有未指定数字参数的函数，这意味着如果你用参数调用 create，编译器就不会抱怨。

在C语言中，与您可能熟悉的其他一些语言不同，函数定义的开头大括号应该始终放在它自己的行上。

Node root = (Node) malloc(sizeof(struct node));

在C语言中（与C ++不同），不转换malloc的返回值。没有必要，如果不这样做，编译器会在您忘记包含stdlib.h时提醒您，因此您的指针被截断为int的宽度。

int x; scanf("%d",&x);

Never use scanf in production code。此外，您没有检查输入错误。

if(x==-1) //create a null node return NULL;

当x等于-1时，这会泄漏刚刚分配的节点。在调用malloc之前，应该进行此检查。

此外，您的缩进不一致：第一级使用4空格缩进，第二级使用2空格缩进。使用什么缩进样式并不重要，但确实非常重要的是你选择一种风格并在整个程序中坚持。

（并且不要使用制表符，因为使用制表符缩进的程序对于每个人看起来都不一样.8空格缩进很好，但它们实际上应该是8个空格。）

Answer 2

这里的问题是你在create末尾省略了return语句。 C编译器在这方面令人惊讶地容易接受并且通常会编译得很好（尽管有警告。你做警告启用了不是你！？）。

很可能函数在寄存器或某个堆栈框架中返回一些任意值，幸运的是root的地址，所以一切都按预期工作（参见Function with missing return value, behavior at runtime）。

如果在函数末尾添加return root;，它应该像以前一样继续工作，减去未定义的行为。

Answer 3

在返回指向动态分配内存的指针之前，不使用create（）函数。

Answer 4

恭喜，您发现内存泄漏。该函数是在堆上分配资源，但它不会将控制权传递给您或释放它。

如果没有返回分配的指针，这段代码如何工作？

4 个答案: