面试题：C语言结构体指针传递函数在复杂数据结构中的应用

1. 设计基于链表的复杂数据结构及操作函数

假设链表节点的结构体如下：

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

// 定义内部结构体
typedef struct InnerStruct {
    int innerValue;
    float innerFloat;
} InnerStruct;

// 定义链表节点结构体
typedef struct Node {
    int value;
    char ch;
    InnerStruct inner;
    struct Node *next;
} Node;

// 创建新节点的函数
Node* createNode(int val, char c, int innerVal, float innerFloat) {
    Node *newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    newNode->value = val;
    newNode->ch = c;
    newNode->inner.innerValue = innerVal;
    newNode->inner.innerFloat = innerFloat;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

// 对链表节点进行复杂操作的函数
void complexOperation(Node *head) {
    Node *current = head;
    while (current != NULL) {
        // 例如，根据特定规则对各节点的多个成员进行计算并更新
        current->value = current->value + current->inner.innerValue;
        current->inner.innerFloat = current->inner.innerFloat * (float)current->value;
        current = current->next;
    }
}

2. 传递结构体指针给函数可能遇到的问题及解决方案

问题：

内存管理问题：如果在函数内部对结构体指针所指向的内存进行了修改（如重新分配内存），调用者可能不知道如何正确处理这些修改后的内存。例如，如果函数内部为结构体中的某个指针成员分配了新内存，但调用者不知道，可能会导致内存泄漏（调用者没有释放新分配的内存）或悬空指针（调用者在函数返回后释放了原内存，而新内存无法正确访问）。
数据一致性问题：如果结构体中有多个成员相互关联，函数对其中一个成员的修改可能会影响到其他成员的一致性。例如，结构体中可能有一个表示总数的成员，和多个表示部分数量的成员，函数只修改了部分数量成员，而没有更新总数成员，导致数据不一致。
空指针引用：如果传递给函数的结构体指针为空指针，函数内部直接访问指针指向的结构体成员会导致程序崩溃。

解决方案：

明确内存管理责任：在函数文档中清晰说明对结构体指针所指向内存的操作情况。如果函数分配了新内存，应提供相应的释放函数，或者约定由调用者负责释放内存。例如，若函数为结构体中的某个指针成员分配了新内存，同时提供一个释放该内存的函数供调用者使用。
维护数据一致性：在函数内部修改结构体成员时，确保所有相关成员都得到正确更新。可以在函数内部封装一系列操作，保证数据一致性。例如，在修改部分数量成员后，同时更新总数成员。
空指针检查：在函数入口处对传入的结构体指针进行空指针检查，若为空指针，直接返回或进行相应的错误处理，避免空指针引用导致程序崩溃。例如：

void complexOperation(Node *head) {
    if (head == NULL) {
        return;
    }
    Node *current = head;
    // 后续操作
}

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面试题：C语言结构体指针传递函数在复杂数据结构中的应用

知识考点

面试题答案

1. 设计基于链表的复杂数据结构及操作函数

2. 传递结构体指针给函数可能遇到的问题及解决方案

问题：

解决方案：