C语言 分段错误错误 - 使用链表实现堆栈

Question

我目前正在大学学习C语言的数据结构，我现在遇到了很多麻烦。我想明确一点，我寻求帮助的不是分数，只是练习挑战题。

目标是使用链表实现堆栈。通过浏览讲义，我认为我已经掌握了大部分功能。我需要演示 Push（） 和 Pop（） 将附加和假装。使用Cygwin，我编译时没有错误。但是当我尝试运行它时，我遇到了"分段错误"。这是什么意思，我该如何解决？如果我删除"stack = initLListStack（）;"，错误就会消失。这是我的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct Link{
int *value;
struct Link *next;
}Link;
typedef struct LList1{
int *size;
Link *head;
}LList1;
typedef struct LListStack{
LList1 *llist;
}LListStack ;

LListStack *initLListStack(void)
{
LListStack *stack = (LListStack *) malloc(sizeof(LListStack)) ;
stack->llist->size = 0;
stack->llist->head = NULL;
return(stack);
}

void removefront(LList1 *llist)
{
if(llist->head != NULL){
    llist->head = llist->head->next;
    llist->size--;
}
}
Link *FindLastLink(LList1 *llist, Link *link)
{
if(link = NULL){
    return(NULL);
}
else if(link->next == NULL){
    return(link);
}
else{
    return(FindLastLink(llist, link->next));
}
}
Link *FindSecondLastLink(LList1 *llist, Link *link)
{
if(link = NULL){
    return(NULL);
}
else if(link->next->next == NULL){
    return(link);
}
else{
    return(FindSecondLastLink(llist, link->next));
}
}
void removelast(LList1 *llist)
{
Link *secondlastlink = (Link *) malloc(sizeof(Link));
secondlastlink = FindSecondLastLink(llist, llist->head);
secondlastlink->next = NULL;
llist->size--;
}

void prepend(int *newValue, LList1 *templist)
{
Link *node = (Link *) malloc(sizeof(Link)); 
node->value = newValue; 
node->next = templist->head;
templist->head = node;
templist->size++;
}
void append(int *newValue, LList1 *templist)
{
Link *node = (Link *) malloc(sizeof(Link));
Link *lastlink = (Link *) malloc(sizeof(Link));
lastlink = FindLastLink(templist, templist->head);
node->value = newValue;
lastlink->next = node;
node->next = NULL;
templist->size++;
}
void prepush(int *value, LListStack *stack)
{
 prepend(value, stack->llist);
}
void apppush(int *value, LListStack *stack)
{
append(value, stack->llist);
}
int prepop(LListStack *stack, int *value)
{ 
int result ;
if ((!isEmpty(stack)))
{
    removefront(stack->llist);
    result = 1 ;
}
else {
    result = 0 ;
}
return(result) ;
}
int isEmpty(LListStack *stack) 
{ 
int empty;
if (stack->llist->head == NULL) 
    return( 1 ) ;
else
    return( 0 ) ;
}
int apppop(LListStack *stack, int *value)
{ 
int result ;
if ((!isEmpty(stack)))
{
    removelast(stack->llist);
    result = 1 ;
}
else 
    result = 0 ;
return(result) ;
}
//*******MAIN**********//
int main()
{
LListStack *stack = (LListStack *) malloc (sizeof(LListStack));
stack = initLListStack(); //if I take this away, I can run the program

return(0);
}

我在 Main（） 中还没有那么多，因为我只是想让它先运行。初始化堆栈似乎是问题所在。

谢谢你们的帮助！

Answer 1

问题出在您的initLListStack()函数中：

LListStack *stack = (LListStack *) malloc(sizeof(LListStack)) ;
stack->llist->size = 0;
stack->llist->head = NULL;
return(stack);

malloc的结果是一个未初始化的内存块，其大小足以容纳LListStack结构。

你对该内存做的第一件事就是读取其llist成员。由于这是未初始化的，因此您调用未定义的行为，幸运的是，这会导致段错误。（发生这种情况时，编译器将在规范范围内向我们的教师发送令人尴尬的电子邮件。

您需要先初始化llist，然后才能在堆栈中使用该成员。像这样：

LListStack *stack = malloc(sizeof(*stack));
stack->llist = malloc(sizeof(*stack->llist));
stack->llist->size = 0;
stack->llist->head = NULL;
return stack;

请注意，我还删除了一些不必要的强制转换和括号，并更改了 sizeof 运算符，以根据要存储的指针计算所需的内存。

Answer 2

分段错误通常是由于尝试取消引用未初始化的指针引起的。在您的情况下，您已在 initLListStack 方法中为 stack 分配了内存，但尚未对其进行初始化 - 特别是 llist 字段未初始化为任何特定值。您需要分配LList1并将llist字段设置为新分配的内存。

Answer 3

LListStack *initLListStack(void)
{
  LListStack *stack = (LListStack *) malloc(sizeof(LListStack)) ;
  stack->llist->size = 0; // **this is probably where it crashes**
  stack->llist->head = NULL;
  return(stack);
}

您分配stack正常，但不分配stack->llist .所以stack->llist是未初始化的，然后你在stack->llist->size中取消引用它。取消引用未初始化的变量会导致未定义的行为。

要解决此问题，请像这样分配堆栈>列表：

LListStack *initLListStack(void)
{
  LListStack *stack = (LListStack *) malloc(sizeof(LListStack)) ;
  stack->llist = (LListStack *) malloc(sizeof(LList1)) ; // ADD THIS LINE
  stack->llist->size = 0; 
  stack->llist->head = NULL;
  return(stack);
}