关于指向结构的指针及其工作原理

Question

我有这个代码：

 #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct node{
    struct node* next;
    int data;
}NODE;
NODE* makeNode (int x){
    NODE* new;
    new = (NODE*)malloc(sizeof(NODE));
    new -> data = x;
    new -> next= NULL;
    return new;
}
typedef NODE* linkedlist;
void insertnode (NODE** node, int x){
    if(!(*node))
        *node=makeNode(x);
    else
        insertnode(&((*node)->next), x);
}
void deletenode(NODE** node){

    (*node)=NULL;
    free (*node);
}
int main()
{
    NODE* node;
    linkedlist mylist;
    mylist=NULL;
    insertnode(&mylist, 3); //insert a node
    insertnode(&mylist, 4);
    node = mylist->next; //
    deletenode(&(mylist->next));
    printf("\n%d\n",node->data); // prints 4
    return 0;
}

我正在研究二叉搜索树，当我到达删除部分时，我开始怀疑指针在内存中的工作方式，我的世界崩溃了。

我将使用这个链表代码而不是 BST 代码，因为对我来说更容易解释我的疑问。

好吧，如果我这样做 node=NULL; mylist 将仍然存在，因为节点是指向 mylist 的指针的副本，但是当我这样做时：

free(node->next);
node->next=NULL;

mylist->next 将不再存在，因为 node->next 是下一个节点的原始指针。

所以在代码中我在 node

中复制了 mylist->next 指针

node = mylist->next;

我假设是这样的：

mylist-------------->[|data|next|]->[|data|next|]<------------------node;

然后我删除原来的节点。但是当我惊讶地打印 node->date 时，程序打印 4.

我知道指针是保存内存位置的变量。但是我不明白为什么 node->data; 仍然存在，如果我释放节点并设置它 NULL; 只影响指针而不影响内存？

当我释放一个指针并将其设为 NULL 时，该指针持有的内存块会发生什么情况？

我的问题是指向结构的指针，以及它们如何处理由它们指向的分配内存。

我希望我能让我明白，我的英语不太好。

Answer 1

释放后访问内存会调用未定义的行为。一些可能的结果是：

您可能会得到之前在该地址提交的数据。
您可能会得到零或其他一些值
程序可能会崩溃

但是这个列表并不全面，可能还会发生其他一些情况。

要点是，永远不要从已释放的内存位置访问数据。

Answer 2

指针指向内存位置。

在 free() 之后，您将分配的内存还给 OS。

访问此内存是 UB（未定义行为）

所以您可能会看到预期的结果，但由于您有 UB，因此不能保证始终如此。

在你的情况下，假设你释放了指针 mylist->next 指向的内存。

free(mylist->next)
mylist->next = NULL;

现在指针mylist->next持有的内存返回给OS。由于此内存可供 OS 使用，因此它可以用它做任何事情。在您的情况下，它现在将 anytihng 写入此位置并保留 free() 之前的内容，因此您返回 4 但是如果此内存用于分配给其他目的，那么您可能没有得到什么如你所愿。

所以基本上访问释放的内存会导致 UB

关于指向结构的指针及其工作原理

About pointers to structs and how they works

c

binary-tree

pointers

nodes