如何在C语言中遍历结构体数组？

Question

如何在C语言中遍历结构体数组？

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给定以下结构体：

typedef struct {    
    int a;    
    int b;    
    int c; 
} POST, *PPOST;

任务是要创建一个函数int compare_post( PPOST pp, POST p);，用于检查在以空指针结尾的"数组"pp中是否存在与p完全相同的副本。

正确的答案如下：

int compare_post( PPOST pp, POST p) {
       while( pp ){
            if((pp->a == p.a )&&(pp->b == p.b )&&(pp->c == p.c ))
               return 1;            
            pp++;     
       }
      return 0; 
}

我的问题是为什么使用while(pp)而不是while(*pp)？我们难道不需要解引用pp以获取实际值以检测它是否为空吗？

- user3658609

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你说得对，“正确”的答案并不正确。编辑：无论如何都不合乎逻辑，正如Asadefa和Sunburst275所指出的那样。如果不是指针数组，那么数组不能以空指针结尾，而PPOST不是指针数组。 - Ry-

1

pp 的输入参数不是 PPOST *pp，而是 PPOST pp，它不是指针。您没有使用指针。至少在我看来是这样的。我不知道是否应该使用 PPOST *pp 而不是 PPOST pp。 - Vandrey

3

或许可以向提供这段代码的人提供反馈：这个答案不仅是错误的，而且教别人使用typedef指针可能不是一个好的做法。这样的typedef会掩盖真实的类型，使得它更难理解，并增加了错误的风险。 - kaylum

5

请见是否应该使用typedef指针？。简而言之，一般的答案是“不”，但对于函数指针可能有例外情况。 - Jonathan Leffler

忽略 PPOST 并将其视为未给出的 typedef。为了迭代直到达到 哨兵 NULL，pp 必须是指向指针的 POST 而不是指向 POST 的指针。您的参数必须是类型 POST **。（抵制进一步破坏 typedef 指针的冲动）然后解引用 pp 来检查 NULL 或与 p 的成员相等是有意义的。 - David C. Rankin

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3个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Andreas Wenzel · Answer 1

这个任务没有意义，因为在任务中提到的函数原型

int compare_post( PPOST pp, POST p);

没有意义。函数参数pp不能是指向以NULL指针结尾的数组的第一个元素的指针。如果要用NULL指针终止数组，则该数组必须具有指针数据类型，即它必须是指针数组。但是，如果数组具有指针数据类型，则指向该数组的第一个元素的指针必须是指向指针的指针。换句话说，必须有两个级别的pointer indirection。因此，函数的第一个参数必须更改为以下内容：

int compare_post( PPOST *pp, POST p );

等同于：

int compare_post( POST **pp, POST p );

为了清晰起见，因为有些人认为为指针创建typedef不合适, 我将使用第二种语法。

有了这个新的函数原型，正确的答案应该是以下内容：

int compare_post( POST **pp, POST p ) {
    while ( *pp ) {
        if ( ( (*pp)->a == p.a ) && ( (*pp)->b == p.b ) && ( (*pp)->c == p.c ) )
            return 1;
        pp++;
    }
    return 0;
}

- Neil · Answer 2

为了澄清p是一个struct，而pp是一个指针，本文没有使用typedefs。

struct Post { int a, b, c; };

int compare_post(struct Post *pp, struct Post p) {
    while(pp) {
        if((pp->a == p.a) && (pp->b == p.b) && (pp->c == p.c))
            return 1;            
        pp++;     
    }
    return 0;
}

虽然使用while(pp)这样的指针比较进入循环在语法上是有意义的，只要pp不为空就会进入循环，但这几乎肯定是一个逻辑错误。空指针"保证与任何对象或函数的指针比较都不相等"。因此，如果pp是struct Post的有效对象，则它将重复比较，直到数组元素成对相等，返回1，或者超出数组范围并导致未定义行为。唯一安全调用此函数的方法是将空指针作为pp传递（返回0），或通过在pp数组中工程化任何等于p的值（返回1）。根据函数名称，我期望像这样：

int compare_post(struct Post *x, struct Post *y) {
    return (x->a == y->a) && (x->b == y->b) && (x->c == y->c);
}

这与C字符串的间接级别不同，为了表示可变长度，它们使用一个哨兵NUL。这个字符是全零位，用转义序列'\0'表示，以及显式转换(char)0。这在先前的上下文中不是空指针。

- Vlad · Answer 3

这个问题的更好标题应该是如何将数组传递给函数。所讨论的函数是不正确的 - 为了使这种方法起作用，我们需要改变签名 - 传递指向PPOST的指针。很可能这段代码的作者依赖于一个想法（而不是标准），即特殊值NULL（哨兵）指定序列的结尾，对于分配给N + 1个指针的数组来说，在N个非空元素（指向结构体的指针）之后跟随N + 1个元素（指针），它将等于零。这个零指针将标记范围的结尾。当然，这是编码人员的责任 - 在调用函数之前通过将最后一个元素分配为NULL来标记指针数组的末尾。在调用函数之前，请执行以下操作：

// allocate array of pointers
PPOST *ptr = (PPOST*) malloc((N + 1)*sizeof(PPOST*));
ptr + N = NULL; // mark the end - sentinel
POST p;
// ---
compare_post( ptr, p)
// ---
int compare_post( PPOST *pp, POST p)
{
   while( *pp ){
        if(((*pp)->a == p.a )&&((*pp)->b == p.b )&&((*pp)->c == p.c ))
           return 1;            
        pp++;     
   }
  return 0; 
}

你应该测试指针 - 解引用的指向指针 (*pp) - 而不是结构体 **pp 的值。也就是说，你将遍历数组直到达到第 N + 1 个元素。

更常见的方法（特别是在 C++ 标准库中广泛使用）是传递两个指针来指定范围的边界：序列的开始和结束位置：[beg, end)。其中，end 不包括在范围内。这样可以避免创建繁琐的指针数组：

// allocate array of struct POST
PPOST ptr = (PPOST) malloc( N * sizeof(POST));
// fill structures
PPOST onePastTheEnd = ptr + N;
POST p;
// ---
compare_post( ptr, onePastTheEnd, p)
// ---
int compare_post( PPOST pp, PPOST end, POST p)
{
   while( pp != end ){
        if((pp->a == p.a )&&(pp->b == p.b )&&(pp->c == p.c ))
           return 1;            
        pp++;     
   }
  return 0; 
}

一旦我们开始更改函数签名，我们也可以传递数组的大小 - 这是另一种方法。