投稿2020/12/12 07:04
連結リストのプログラムです
挿入、追加、削除の関数を作り、
switch文で数字を入力して
0=全てを初期化 1=追加 2=ひょうじ 3=削除 9=終了
ができるように実装しました。
0の初期化以外はうまくいきましたが、どうしてもfree関数が機能してくれません
例えば
1 で5、6の数字を追加し、
0 で初期化をし、
2 で表示をしても
初期化されずに5、6の数字が存在しています
free(p);
でなぜ解放されないのか理解できません
質問の内容がわかりにくい場合はお申し付けください
アドバイスよろしくお願いいたします
環境はEasyIDECです
コード #include <stdio.h> #include <stdlib.h> /* 変数headarによって連結リストの先頭が与えられている */ struct CELL { struct CELL *next; /* 次のデータが存在する場所を格納 */ int value; /* セルの値を格納 */ }header; /* 最後の要素は次にくる要素はないため,メンバnextにNULLポインタをセット */ /* 変数headerはリストの先頭を指しており,NULLのときリストは空である */ /* エラーメッセージをプリントしてexitする関数*/ /* ポインタ(アドレス)の先のデータを読み取り専用にする */ void fatal_error(const char *s) { /* fprintf関数を使ってstderrで標準エラーを出力する*/ fprintf(stderr,"%s", s); exit(1); /* 異常終了 */ } /* 追加、挿入する関数 引数aで値を受け取る */ /* 「構造体を指すポインタ－＞メンバ名」と「(*構造体を指すポインタ.メンバ名)」は同じ。 ドットは実体からアクセスするときに、 アローはポインタ（番地からアクセスするとき）につける。*/ void insert(int a) { /* 構造体のポインタを宣言 */ /* ポインタpは現在のセル,qはpが指すセルの直前のセルを指している */ struct CELL *p,*q,*new; /* 初期化：現在の場所を先頭にする */ p=header.next; /* 境界条件として先頭の次を指すようにしている */ q=&header; /* 先頭を指す */ /* 挿入すべき場所を探す このループを終えたとき、 ①pにはNULLが入っている＝変数aの値が全ての要素よりも大きい場合 ②セルへのポインタが入っている＝変数aよりも大きいか等しい場合 →新しい要素をpの直前に挿入する必要がある */ while(p!= NULL && a >p->value){ /* ポインタqがポインタpを追いかける形になる qが指すセルとpが指すセルの間に新しいセルが挿入される */ q=p; p=p->next; } /* malloc関数でメモリを確保した分だけnewに入れる */ /* 関数mallocの返す値がNULLであるかチェックする */ if((new=malloc(sizeof(struct CELL))) == NULL) fatal_error("メモリが足りません"); new->next = p; /* 現在の位置を新しいデータが存在する場所にする */ new->value = a; /* 新しいセルの場所に入力した値を入れる */ q->next = new; /* 挿入する場所に値を入れる */ } void print(void) { /* 構造体のポインタを宣言 */ /* 現在いる場所は先頭にしておく */ struct CELL *p; /* 境界条件として先頭の次を指すようにしている */ p=header.next; /* もし先頭がNULLだったら */ if(p == NULL){ fatal_error( "リストは空です\n" ); } /* NULLでない間値を表示する */ while(p!= NULL){ printf( " %d", p->value ); /* 次の値にする */ p = p->next; } printf("\n"); } /* 削除する関数 */ int DelCell(int c) { /* 構造体のポインタを宣言 */ /* ポインタpは現在、qはpが指すセルの直前のセルを指している */ struct CELL *p,*q; struct CELL *x=NULL; /* 初期化：現在の場所を先頭にする */ p=header.next; /* 境界条件として先頭の次を指すようにしている*/ q=&header; while(p!=NULL&&p->value!=c){ q=p; p=p->next; } /* もし先頭がNULLまたは指定した値の方が大きい場合 */ if(p==NULL || p->value<c){ /* 削除する値が見つからないとして1を返す */ free(x); return 1; /* 指定した値が見つかったら */ }else{ x=q->next; q->next=x->next; /* xで指定されたセルの内容を取り出して解放、削除 削除する値が見つかったとして0を返す*/ free(x); return 0; } } int main(void) { int i; /* ループ用変数 */ int n; /* 配列の要素数 */ int a,c; /* 追加,削除に使う変数 */ int x; /* 関数の戻り値用 */ int mn=0; /* メニュー選択用 */ struct CELL *p=NULL; struct CELL *q=NULL; q=&header; printf("連結リストをします\n"); do{ printf("メニューを選んでください\n0=全てを初期化 1=追加 2=ひょうじ 3=削除 9=終了\n"); scanf("%d",&mn); switch(mn){ case 0: printf("初期化します\n"); free(p); q=NULL; break; case 1: printf("新たに1つ数字を連結します。数字を入力してください\n"); scanf("%d",&a); insert(a); break; case 2: printf("リストを出します\n"); /* リストの要素の値を表示する */ print(); break; case 3: printf("リストの中の削除する数字を入力してください\n"); scanf("%d",&c); x=DelCell(c); if(x==1){ printf("NotExist\n"); } else{ printf("Done\n"); } break; case 9: printf("終了します\n"); break; default: printf("エラー：数字を入力してください\n"); scanf("%d",&mn); } }while (mn !=9); return 0; }
回答3件
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ベストアンサー
freeは、使っていたメモリをシステムに返して、再利用するための関数です。
freeが返したメモリは、次のメモリ要求(mallocなど)で使われる可能性があります。
以下の例では、ポインタp1の指すメモリを解放し、mallocで新しい領域をとってポインタp2に入れたあと、p1を使ってデータを書き込んでいます。すると、変数p2の指すメモリを書き換えていないにもかかわらず、p2の指すメモリの中身が42から100に書き換わってしまいました。
原因は、最後の2行の出力を見ればわかります。アドレスが同じですね。これが再利用されたという意味です。
通常のmallocやfreeの実装ではこういう動作をするのが普通です。
linux
1$ cat test_free.c 2#include <stdio.h> 3#include <stdlib.h> 4 5int main() { 6 int *p1, *p2; 7 8 p1 = (int *)malloc(sizeof(int)); 9 free(p1); 10 p2 = (int *)malloc(sizeof(int)); 11 *p2 = 42; 12 printf("*p2 is %d\n", *p2); 13 *p1 = 100; 14 printf("*p2 is %d\n", *p2); 15 16 printf("p1 is 0x%016x\n", (long)p1); 17 printf("p2 is 0x%016x\n", (long)p2); 18} 19$ gcc -o test_free test_free.c 20$ ./test_free 21*p2 is 42 22*p2 is 100 23p1 is 0x0000000000bef010 24p2 is 0x0000000000bef010
投稿2020/12/12 13:37
総合スコア24666
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main にある p はずっと NULL のままです。これを解放しても何も起こりません。なので p = &header とする必要があるでしょう。
ですが話はこれだけでは終わりません。これでは header にあるメモリだけが解放されて、あとに続いているリストのメモリが残ったままになります（メモリリークと呼びます）。これをきちんと解放してあげなければいけません。手順としては
Q&Aheader へのポインタを得る。仮に current とするcurrent->next を取っておく。仮に n としておくcurrent を解放するcurrent を n に置き換えるcurrent が NULL になるまで 2 ~ 4 を繰り返すとなります。手順を間違えるとわけわからんというふうになりがちなのがポインタの厄介なところですが、コンピュータの動作をかなり近いレベルで見ることができるので頑張ってみてください。
投稿2020/12/12 07:59
編集2020/12/12 11:22
総合スコア2853
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2020/12/12 14:13