在不使用动态内存分配的情况下执行c中的单链表时出现问题

Question

我正在为'c'中的单链表编写程序，而不使用动态内存分配。但它正在进入无限循环。整个程序：

#include <stdio.h>
struct SingleLinkedList
{
int data;
struct SingleLinkedList* next;
};
typedef struct SingleLinkedList sll;
void insertAtStart(sll** head, int data)
{
sll newNode = { data, NULL };
newNode.data = data;
if (*head == NULL)
{
*head = &newNode;
return;
}
newNode.next = *head;
*head = &newNode;
}
void insertAtEnd(sll** head, int data)
{
sll newNode = { data, NULL };
newNode.data = data;
if (*head == NULL)
{
*head = &newNode;
return;
}
sll* node = *head;
while (node -> next != NULL)
{
node = node -> next;
}
node -> next = &newNode;
}
void insertAfterNode(sll **head, int data)
{
int nodeNum, count = 1;
printf("nEnter the node number to insert after: ");
scanf("%d", &nodeNum);
if (*head == NULL)
{
printf("nThe List is empty!n");
return;
}
sll *prevNode = *head;
while (count < nodeNum && prevNode -> next != NULL)
{
prevNode = prevNode -> next;
count++;
}
if (count < nodeNum)
{
printf("nThere are only %d nodes in the listn", count);
return;
}
sll newNode = { data, NULL };
newNode.next = prevNode -> next;
prevNode -> next = &newNode;
}
int choiceSelection()
{
int choice;
printf("nSelect an Option:n");
printf("1. Insert At Beginningn");
printf("2. Insert At Lastn");
printf("3. Insert After Certain Noden");
printf("4. Print all nodesn");
printf("5. Exitn");
scanf("%d", &choice);
return choice;
}
int dataEntry()
{
int data;
printf("nEnter the data: ");
scanf("%d", &data);
return data;
}
void print(sll* node)
{
int count = 1;
while(node != NULL)
{
printf("n----------------%d----------------n", count);
printf("Data: %d", node -> data);
printf("tAddress: %p", node);
printf("tNext: %pn", node -> next);
node = node -> next;
count++;
}
}
int main()
{
sll *head = NULL;
enum option {
InsertAtStart = 1,
InsertAtEnd = 2,
InsertAfterNode = 3,
Print = 4,
Exit = 5,
} choice;
while (choice != Exit)
{
choice = choiceSelection();
switch (choice)
{
case InsertAtStart:
insertAtStart(&head, dataEntry());
break;
case InsertAtEnd:
insertAtEnd(&head, dataEntry());
break;
case InsertAfterNode:
insertAfterNode(&head, dataEntry());
break;
case Print:
print(head);
break;
case Exit:
break;
default:
printf("nIncorrect Choice..Please choose among 1, 2, 3, 4, 5n");
break;
}
}
printf("nExiting!");
return 0;
}

输出为：

Select an Option:
1. Insert At Beginning
2. Insert At Last
3. Insert After Certain Node
4. Print all nodes
5. Exit
1
Enter the data: 2
Select an Option:
1. Insert At Beginning
2. Insert At Last
3. Insert After Certain Node
4. Print all nodes
5. Exit
4
----------------1----------------
Data: 0 Address: 0x7ffe2e94c0c0 Next: 0x7ffe2e94c0c0
----------------2----------------
Data: 0 Address: 0x7ffe2e94c0c0 Next: 0x7ffe2e94c0c0
----------------3----------------
Data: 0 Address: 0x7ffe2e94c0c0 Next: 0x7ffe2e94c0c0
----------------4----------------
Data: 0 Address: 0x7ffe2e94c0c0 Next: 0x7ffe2e94c0c0
----------------5----------------
Data: 0 Address: 0x7ffe2e94c0c0 Next: 0x7ffe2e94c0c0
----------------6----------------
Data: 0 Address: 0x7ffe2e94c0c0 Next: 0x7ffe2e94c0c0
----------------7----------------
Data: 0 Address: 0x7ffe2e94c0c0 Next: 0x7ffe2e94c0c0
----------------8----------------
Data: 0 Address: 0x7ffe2e94c0c0 Next: 0x7ffe2e94c0c0
----------------9----------------
Data: 0 Address: 0x7ffe2e94c0c0 Next: 0x7ffe2e94c0c0
----------------10----------------
Data: 0 Address: 0x7ffe2e94c0c0 Next: 0x7ffe2e94c0c0
----------------11----------------
Data: 0 Address: 0x7ffe2e94c0c0 Next: 0x7ffe2e94c0c0
----------------12----------------
Data: 0 Address: 0x7ffe2e94c0c0 Next: 0x7ffe2e94c0c0
--------^C

它需要手动终止
有人能告诉我问题出在哪里吗？或者不使用动态内存分配是不可能的？

Answer 1

没有某种动态分配是不可能的。如果您不想使用malloc，可以使用您自己的分配竞技场实现。

但是您不能使用悬挂指针，这就是您的实现所做的。

void insertAtStart(sll** head, int data)
{
sll newNode = { data, NULL };

newNode是一个具有自动存储持续时间的变量，这意味着它只存在于声明它的函数返回(或以其他方式退出(之前。

newNode.data = data;
if (*head == NULL)
{
*head = &newNode;

所以现在*head指向一个具有自动存储持续时间的对象。但看看接下来会发生什么：

return;

一旦return执行，insertAtStart就会终止，包括newNode在内的所有局部变量的寿命都会突然结束。当一个对象的生命周期结束时，指向该对象的指针的可用性也会随之结束。

}
newNode.next = *head;
*head = &newNode;
}

---

我应该注意到，尽管有一些规则反对你在这里所做的事情，但实际上没有任何东西试图强制执行它们。事情只是以神秘的方式失败。

说对象的生命周期结束并不意味着存储对象的内存就不存在了。你的电脑没有配备可以构建和分解物理内存的小型纳米机器人。这意味着内存不再包含该对象，并且可能(将(被重新用于其他目的。

类似地，尽管C标准清楚地表明，指向终止对象的指针不再可用("当指针指向的对象…到达其生命周期结束时，指针的值变得不确定。"(，但实际上没有什么能阻止您尝试使用指针；问题是，它可能指向放置在同一内存中的不同对象。这就是这里发生的事情：结果是你的链表最终变成了一个垃圾的循环列表。