C语言：含重复指针数组的结构体指针指向异常且出现垃圾值

问题原因 #

createShoeFromDecks函数的参数是值传递，传入的deckOfCards是main函数中deckOfCards的临时副本。当函数执行完毕返回时，这个临时副本会被销毁，内存被释放。此时shoe中存储的所有卡片指针都指向了已经被释放的内存区域，属于野指针，访问时就会读取到随机的垃圾值。

解决方案 #

方案1：传递deck的指针（推荐，节省内存） #

修改createShoeFromDecks的参数为指针类型，直接使用原deck的内存地址，避免临时副本被销毁：

static shoe createShoeFromDecks(deck *deckOfCards)
{
    shoe shoeOfCards;
    for (int nShoe = 0; nShoe < DECKAMOUNT; nShoe++) {
        uint offset = CARDSINADECK * nShoe;
        for (int rankNumer = 0; rankNumer < CARDSINADECK; rankNumer++) {
            uint posInArray = rankNumer + offset;
            // 取原deck中卡片的地址
            card *cardptr = &deckOfCards->cards[rankNumer];
            shoeOfCards.cards[posInArray] = cardptr;
        }
    }
    return shoeOfCards;
}

同时修改main函数中的调用方式，传入原deck的地址：

shoe shoeOfCards = createShoeFromDecks(&deckOfCards);

方案2：让shoe存储card结构体副本（更安全，无需关注生命周期） #

修改shoe的结构体定义，将指针数组改为card结构体数组：

typedef struct shoe {
    uint topOfShoe;
    card cards[CARDSINASHOE]; // 直接存储card结构体，而非指针
} shoe;

然后修改createShoeFromDecks函数，直接复制card结构体：

static shoe createShoeFromDecks(deck deckOfCards)
{
    shoe shoeOfCards;
    for (int nShoe = 0; nShoe < DECKAMOUNT; nShoe++) {
        uint offset = CARDSINADECK * nShoe;
        for (int rankNumer = 0; rankNumer < CARDSINADECK; rankNumer++) {
            uint posInArray = rankNumer + offset;
            // 复制card结构体到shoe中
            shoeOfCards.cards[posInArray] = deckOfCards.cards[rankNumer];
        }
    }
    return shoeOfCards;
}

最后修改main函数中的printf语句，直接访问结构体成员（不再用指针箭头）：

printf("%d %d \n", shoeOfCards.cards[i].rank, shoeOfCards.cards[i].suit);

方案对比 #

• 方案1：内存占用小（仅存储指针），但需要保证原deck的生命周期长于shoe，否则仍会出现野指针问题。
• 方案2：内存占用更大（复制8副牌的所有card结构体），但shoe的生命周期独立，无需依赖原deck，安全性更高。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Peter Petigru