Linux C编程连载【5】- 关于双链表“掉链子”的问题

 【问题】用双链表实现贪吃蛇时，用gcc编译后，执行发生段错误。用gdb调试发现错误位于删除操作，后检查发现真正的原因出在插入操作。如题所示，双链表掉链子了，没接上。

【分析】

如图1所示，在插入C之前，A和B节点是链接的，现在要在节点A和B节点之间插入一节点C，参照教科书的算法如下：

(1) C->prev=A

(2) C->next=B

(3) A->next=C

(4) B->prev=C

错误代码实现如下：

node *C = (node *)malloc(sizeof(node)); C->prev = A;//step 1 C->next = A->next;//step 2 A->next= C;//step 3 A->next->prev = C;//step 4

 

上述代码step 4就是导致段错误的“真凶”。下面具体分析为什么错了：

在插入C节点前，A->next = B(表示A->next指向B)是成立的。但执行步骤3后，A->next链子断开了，此时A->next=C，即A->next指向了C，此时再用A->next->prev = C，就相当于C->prev = C。图1所示操作4显然没有实现，双链表B->prev=C “掉链子"了。有趣的是，gdb调试时常找不到段错误真正的原因。

如何修改？

很简单，改为C->next->prev=C或者A->next->next->prev = C就可以了。

图1 双链表插入操作(1)

如图2所示，下面我们改变链接的顺序，看看代码有和变化。

step 1 B->prev=C

此时A->next=B成立，故

A->next->prev=C;

step 2 C->prev=A

C->prev=A

step 3 C->next=B，经过step1，2后，B->prev链子断开了，但A->next链子没有断开，此时A->next=B仍成立【注：此前发布的博文，此处有错误，修改时间2011-11-18】

C->next=A->next;

step 4 A->next=C

A->next=C

 

图2 双链表插入操作(2)

 

【双链表操作原则】节点A和B相互链接，保证A->next=B，B->prev=A。

无论进行何种操作，都要保证相互链接的节点满足上述原则。