链表插入函数空指针判断失效触发段错误问题求助

问题描述 #

实现链表的position和insertafter函数后，功能基本正常，但输入链表中不存在的元素时，未按预期输出“Insertion not possible”，反而触发段错误。

代码实现 #

struct node *position(int key)
{
    struct node *p1 = head;
    while (p1->info != key && p1 != NULL)
    {
        p1 = p1->link;
    }
    if (p1 == NULL)
        printf("Insertion not possible");
    return p1;
}

insertafter(int item)
{
    struct node *new = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
    struct node *p2 = position(item);
    int ele;
    printf("Enter element to be inserted ");
    scanf("%d", &ele);
    if (p2 == NULL)
        printf("Insertion not possible");
    else
    {
        new->info = ele;
        new->link = p2->link;
        p2->link = new;
    }  
}

错误原因 #

核心问题出在position函数的while循环条件顺序：

while (p1->info != key && p1 != NULL)

C语言中逻辑与&&是短路求值，但这里把p1->info != key放在前面。当链表遍历到末尾时，p1会变成NULL，此时先执行p1->info，相当于访问空指针的成员变量，直接触发段错误，程序根本无法进入后续的p1 == NULL判断分支。

修复方案 #

调整循环条件的顺序，先判断p1是否为空，再访问其成员：

struct node *position(int key)
{
    struct node *p1 = head;
    // 先判断p1非空，再访问成员
    while (p1 != NULL && p1->info != key)
    {
        p1 = p1->link;
    }
    if (p1 == NULL)
        printf("Insertion not possible\n");
    return p1;
}

另外补充两个优化点：

1. insertafter函数缺少返回值类型，建议显式声明为void：

void insertafter(int item)

2. 增加malloc失败的判断，避免后续空指针操作：

struct node *new = (struct node *)malloc(sizeof(struct node));
if (new == NULL) {
    printf("Memory allocation failed\n");
    return;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Risher322