C语言结构体嵌套读文件报错：类型不兼容且数据仅存最后一行

问题背景 #

正在开发程序从stockroom.txt和products.txt读取数据并存储到指定结构体，结构体定义如下：

// 来自stockroom.txt的数据
struct ingredient {
    char* name;
    int number;
};
struct dose {
    int index;
    int amount;
};
// 来自products.txt的数据
struct recipe {
    char* name;
    int price;
    int number_ing;
    int current_price;
    int best_price;
    struct dose* ingredients;
};

实现read_recipes函数读取products.txt时出现两个问题：

1. GCC报错：incompatible types when assigning to type 'struct dose' from type 'struct dose **'
2. 调试发现仅保存最后一行配料数据

原read_recipes函数代码：

void read_recipes(int nr, int ni, struct recipe* recipes[], struct ingredient* ingredients[], FILE* products){
    int i, j, k;
    for (i = 0; i < nr; i++){
        char tmp_s[31];
        int tmp_n, n;
    
        fscanf(products, "%s %d %d", tmp_s, &tmp_n, &n);
        recipes[i] = (struct recipe *)malloc(sizeof(struct recipe));
        recipes[i] -> name = strdup(tmp_s);
        recipes[i] -> price = tmp_n;
        recipes[i] -> number_ing = n;
        recipes[i] -> current_price = 0;
        recipes[i] -> best_price = 0;
        recipes[i] -> ingredients = NULL;

        for(j = 0; j < n; j ++){
            char tmp_name[21];
            int tmp_amount;
            struct dose* doses[n];
            doses[j] = (struct dose*)malloc(sizeof(struct dose));
            fscanf(products, "%s %d", tmp_name, &tmp_amount);
            for(k = 0; k < ni; k++){
                if(strcmp(ingredients[k] -> name, tmp_name) == 0){
                    doses[j] -> index = k;
                    doses[j] -> amount = tmp_amount;
                }
            }
            recipes[i] -> ingredients = doses; // 错误位置
        }
    }
}

对应文件内容：

• stockroom.txt：

6
flour 35
sugar 40
eggs 20
milk 25
cocoa 48
jam 10

• products.txt：

3
Easter_eggs 6 2
cocoa 8
milk 3
Sacher_cake 22 3
flour 4
cocoa 14
jam 2
Mimosa_cake 13 5
eggs 3
flour 4
sugar 6
milk 4
jam 2

错误原因分析 #

1. 类型不匹配：recipes[i]->ingredients的类型是struct dose*（用作连续结构体数组的指针），而doses是struct dose*[]（指针数组，本质为struct dose**），直接赋值导致类型兼容报错。
2. 内存管理错误：struct dose* doses[n];是j循环内的栈数组，每次循环都会重建，出循环后内存自动释放；且每次循环都覆盖赋值ingredients，最终仅保留最后一次循环的无效内存地址。
3. 冗余内存分配：单个dose无需单独malloc，应为整个配料数组分配连续内存，直接操作数组元素即可。

修复后的代码 #

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

void read_recipes(int nr, int ni, struct recipe* recipes[], struct ingredient* ingredients[], FILE* products){
    int i, j, k;
    for (i = 0; i < nr; i++){
        char tmp_s[31];
        int tmp_n, n;
    
        fscanf(products, "%s %d %d", tmp_s, &tmp_n, &n);
        recipes[i] = malloc(sizeof(struct recipe));
        recipes[i]->name = strdup(tmp_s);
        recipes[i]->price = tmp_n;
        recipes[i]->number_ing = n;
        recipes[i]->current_price = 0;
        recipes[i]->best_price = 0;
        
        // 提前为当前食谱的配料数组分配连续内存
        recipes[i]->ingredients = malloc(n * sizeof(struct dose));
        if (recipes[i]->ingredients == NULL) {
            fprintf(stderr, "内存分配失败：无法为食谱配料分配空间\n");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        for(j = 0; j < n; j++){
            char tmp_name[21];
            int tmp_amount;
            fscanf(products, "%s %d", tmp_name, &tmp_amount);
            
            // 查找对应配料的索引，找到后立即退出循环
            for(k = 0; k < ni; k++){
                if(strcmp(ingredients[k]->name, tmp_name) == 0){
                    recipes[i]->ingredients[j].index = k;
                    recipes[i]->ingredients[j].amount = tmp_amount;
                    break;
                }
            }
        }
    }
}

关键修改点 #

• 提前分配配料数组内存：在进入配料循环前，根据n（配料数量）为recipes[i]->ingredients分配连续的struct dose数组内存，解决类型不匹配和内存失效问题。
• 直接操作数组元素：移除栈上的doses数组，直接通过recipes[i]->ingredients[j]访问并赋值配料的index和amount，无需单独分配单个dose的内存。
• 添加内存分配检查：增加malloc后的空指针校验，避免内存分配失败引发后续错误。
• 优化查找逻辑：找到匹配配料后立即break，减少不必要的循环遍历。

验证说明 #

修复后，程序可正确读取products.txt中的所有配料数据，每个食谱的ingredients数组会完整保存对应数量的配料信息，不再出现类型错误和数据丢失问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Azizbek Sattorov