C语言 向链表中添加数组节点

Question

我必须建立一个链表，每个节点是一个16字节的数组。使用与单个uint8_t值一起工作的代码，我稍微修改了它以接受16字节。但是，无论何时打印列表，所有节点都是最后添加的节点。我做错了什么?

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<math.h>
struct array_deck
{
    uint8_t *val;
    struct array_deck *next;
};
struct array_deck *head = NULL;
struct array_deck *curr = NULL;
int sizeOfSet;
struct array_deck *create_list(uint8_t *val)
{
    struct array_deck *ptr = (struct array_deck*)malloc(sizeof(struct array_deck));
    if(NULL == ptr)
        return NULL;
    ptr->val = val;
    ptr->next = NULL;
    head = curr = ptr;
    return ptr;
}
void print_list(void)
{
    struct array_deck *ptr = head;
    while(ptr != NULL)
    {
        printf("n");
        printf("actually added = ");
        for (int i = 0; i < 16; i++) {
            uint8_t blah = ptr->val[i];
            printf("[%2i] ",blah);
        }
        ptr = ptr->next;
    }
        printf("n");
    return;
}
struct array_deck *add_to_list(uint8_t *data, bool add_to_end)
{
    printf("array to be added = ");
    for (int i = 0; i < 16; i++) {
        printf("[%2X] ",data[i]);
    }
    if(NULL == head)
        return (create_list(data));
    struct array_deck *ptr = (struct array_deck*)malloc(sizeof(struct array_deck));
    if(NULL == ptr)
        return NULL;
    ptr->val = data;
    ptr->next = NULL;
    if(add_to_end)
    {
        curr->next = ptr;
        curr = ptr;
    }
    else
    {
        ptr->next = head;
        head = ptr;
    }
    return ptr;
}
int main(void)
{
    printf ("# of arrays  >> ");
    scanf ("%d", &sizeOfSet);
    uint8_t data[16];
    for(int i = 1; i<=sizeOfSet; i++){
        for (int j = 0; j < 16; j++) {
            data[j] = i;
        }
        printf("n");
        add_to_list(data,true);
    }
    print_list();
    return 0;
}

构建3个节点的链表的示例运行:

# of arrays  >> 3
array to be added = [ 1] [ 1] [ 1] [ 1] [ 1] [ 1] [ 1] [ 1] [ 1] [ 1] [ 1] [ 1] [ 1] [ 1] [ 1] [ 1] 
array to be added = [ 2] [ 2] [ 2] [ 2] [ 2] [ 2] [ 2] [ 2] [ 2] [ 2] [ 2] [ 2] [ 2] [ 2] [ 2] [ 2] 
array to be added = [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] 
actually added = [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] 
actually added = [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] 
actually added = [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] [ 3] 
Program ended with exit code: 0

Answer 1

所有的array_deck 's -> val都指向相同的内存地址 -指向main中的本地变量data。你重写了N次，这就是为什么它打印最后插入的值。

要解决这个问题，您应该将 data数组复制到new中，并将新分配的数组地址分配给ptr->val。

struct array_deck *add_to_list(uint8_t *data, bool add_to_end)
{
    ...
    struct array_deck *ptr = (struct array_deck*)malloc(sizeof(struct array_deck));
    if(NULL == ptr)
        return NULL;
    ptr->val = malloc(16*sizeof(uint8_t));
    memcpy(ptr->val, data, 16*sizeof(uint8_t));
    ptr->next = NULL;
    ...
}

注:删除 create_list函数并在add_to_list中执行分配给head的所有逻辑。

Answer 2

在create_list和add_to_list中，节点数据没有被正确复制。所示的代码只是存储一个指向传入数据的指针，而不是创建数据的副本。因此，结果是所有节点最终都指向main中定义的相同data，因此在打印时产生相同的值。

有很多方法可以解决这个问题。有些比其他更优雅，但都需要复制数据。

最简单的方法是假设固定大小的数据，并为数据声明带有静态内存的节点结构。像这样:

#define DATA_BYTES 16
struct array_deck
{
    uint8_t val[DATA_BYTES];
    struct array_deck *next;
};

然后用数据副本替换列表函数中的指针赋值。例如:

memcpy(ptr->val, val, sizeof(ptr->val));

一个更灵活/优雅的解决方案是显式地将数据的大小存储在节点本身中，这样您就可以拥有可变大小的数据。然后使用动态内存分配(malloc和朋友)为节点val获取内存。