c - 使用相同程序的单个队列和多个队列不起作用

Question

这里有两个用简单形式实现队列数据结构的c程序

• 第一个:

  定义一个队列，它工作得很好

• 第二个:

  定义多个队列，执行时崩溃

除了 main() 是实现之外，两个程序的功能相同有点不同。

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:问题出在initQueue()，通过分配内存解决了 对于 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

正如两个答案已经指出的那样，问题是 Q->current_value 从未被赋值，因此它指向一个未定义的地址，并且每次取消引用都像 *Q-> currentValue = .. 是未定义的行为。代码 1 看似有效的事实并不能证明其他任何事情，因为由于 UB 的性质，无法保证任何行为，您的程序可能会或可能不会崩溃(或者您的狗可能会爆炸，龙会从您的 Nose 里飞出来... :- ) )

当然有多种解决方案，它们的含义各不相同:

1. 如果 currentValue 应该只保存某个值的副本，它可以是 int currentValue 而不是 int *... 作业将是

   Q->currentValue = *Q->theQueue;

   返回语句将是return &Q->currentValue。在这种情况下，您将返回指向 theQueue[0]

的 原始值的指针

2. 如果你想指向theQueue中的位置，Jim的anser会告诉你正确的方法:

   Q->currentValue = Q->theQueue;

   在那种情况下，您将返回一个指向 theQueue[0] 的新值的指针(这可能是您不想要的)

3. 您可以将内存分配给 Q->currentValue my malloc( sizeof (int) ); 然后保持分配不变。在这种情况下，您将返回一个指向 theQueue[0] 的原始 值的指针，如 (1)