C 中的数组列表不工作

Question

我目前正在编写一个程序来在 C 中实现数组列表（或动态数组）。嗯...我想我已经完成了 70 - 80%，但是，在对几个代码进行测试时，我发现我的代码存在严重问题的机器。

简而言之，我将一组字符串（ char* ）插入到我的数组列表中，并尝试在几次操作后获取并显示它们。然而，这就是我得到的结果：

CHECK: 1
CHECK: 2
CHECK: ܗ¿èۗ¿
CHECK: EàEàHAÿE؉Ⱥ
CHECK: 5
CHECK: 6

不幸的是，尽管我已经检查了代码两次，但我仍然无法找出代码中的问题所在。

数组列表.h

#ifndef _ARRAYLIST_H
#define _ARRAYLIST_H

#include <stdio.h>

typedef char* value_type;

struct arraylist {
  int size;
  value_type* data;
};

extern void arraylist_initial(struct arraylist *list);
extern int arraylist_get_size(const struct arraylist list);
extern value_type* arraylist_get_data_collection(const struct arraylist list);
extern void arraylist_set_data_collection(struct arraylist *list, value_type* data);
extern void arraylist_add(struct arraylist *list, value_type value);
extern value_type arraylist_get(const struct arraylist list, int index);
extern int arraylist_indexof(const struct arraylist list, value_type value);

#endif

数组列表.c

#include "arraylist.h"

void arraylist_initial(struct arraylist *list) {
  list->size = 0;
  list->data = NULL;
}

int arraylist_get_size(const struct arraylist list) {
  return list.size;
}

value_type* arraylist_get_data_collection(const struct arraylist list) {
  return list.data;
}

void arraylist_set_data_collection(struct arraylist *list, value_type* data) {
  list->data = data;
}

void arraylist_add(struct arraylist *list, value_type value) {
  int size = arraylist_get_size(*list);
  value_type new_data[size + 1];

  int index = 0;
  for(; index != size; ++index) {
    new_data[index] = arraylist_get(*list, index);
  }
  new_data[index] = value;

  arraylist_set_data_collection(list, new_data);

  ++list->size;
}

value_type arraylist_get(const struct arraylist list, int index) {
  if(index < arraylist_get_size(list)) {
    return list.data[index];
  }
  else {
    return NULL;
  }
}

int arraylist_indexof(const struct arraylist list, value_type value) {
  int index = 0;
  for(; index != arraylist_get_size(list); ++index) {
    if(strcmp(list.data[index], value) == 0) {
      return index;
    }
  }

  return -1;
}

int main(void){
  struct arraylist list;

  arraylist_initial(&list);

  arraylist_add(&list, "1");
  arraylist_add(&list, "2");
  arraylist_add(&list, "3");
  arraylist_add(&list, "4");
  arraylist_add(&list, "5");
  arraylist_add(&list, "6");

  int index = 0;
  for(; index != 6; ++index) {
    printf("CHECK: %s\n", arraylist_get(list, index));
  }

  return 0;
}

Answer 1

正如其他人所指出的，问题出在 arraylist_add() 函数中，该函数需要动态分配内存。这个问题实际上非常适合 realloc()，它将扩展动态分配的数组（意味着您不必执行复制循环）：

void arraylist_add(struct arraylist *list, value_type value) {
  int size = arraylist_get_size(*list);
  value_type *new_data;

  new_data = realloc(list->data, (size + 1) * sizeof new_data[0]);

  if (new_data)
  {
      new_data[size] = value;
      arraylist_set_data_collection(list, new_data);
      ++list->size;
  }
}

这甚至适用于第一次分配，因为 <如果您向其传递 NULL，则 code>realloc() 的工作方式与 malloc() 类似。

PS：

为了提高实现效率，您不应每次将数组扩展一个条目 - 相反，应分别跟踪已分配块的数量和条目的数量。

Answer 2

在 arraylist_add 方法中，您将局部变量 new_data 的地址存储到列表中。一旦控件脱离函数，该变量就会被销毁。因此，您有无效的指针，当解除引用时会调用未定义的行为。要解决此问题，您需要使用 malloc 从堆中为字符串分配内存，即您需要执行类似 value_type* new_data = (value_type*)malloc( (size + 1) * 的操作sizeof(value_type));。另请记住，您必须使用free自行释放该内存。

Answer 3

乍一看：在 arraylist_add 中，您将 new_data 声明为局部变量。当您将其传递给 arraylist_set_data_collection 时，它会传递指向该数据的指针。然而，一旦 arraylist_add 返回到 main，new_data 就超出了范围，因此不再有效。

考虑进行深度复制并使用 malloc 和 free 手动处理内存。

Answer 4

问题的根源在于：

void arraylist_add(struct arraylist *list, value_type value) {
  int size = arraylist_get_size(*list);
  value_type new_data[size + 1];
  ...
  arraylist_set_data_collection(list, new_data);
  ...
  ++list->size;
}

new_data 在堆栈上声明。调用返回后使用该内存不再安全。您需要使用malloc为数据分配空间，例如