Head First C学习日志 第六章 最高机密 二叉树和valgrind工具

程序会从根节点开始提问，其左右子树为疑犯名字或另一个问题。先看数据结构：

typedef struct node {
	char *question;
	struct node *no;
	struct node *yes;
} node;

一个递归结构，内容很简单，一个char*指针，两个node指针。

节点的建立函数：

node *create(char *question) {
	node *n = malloc(sizeof(node));
	n->question = strdup(question);
	n->no = NULL;
	n->yes = NULL;
	return n;
}

先分配空间，而后拷贝question字符串常量，两个node指针置空。

节点的销毁函数：

void release(node *n) {
	if (n) {
		if (n->no)
			release(n->no);
		if (n->yes)
			release(n->yes);
		if (n->question)
			free(n->question);
		free(n);
	}
}

从输入节点开始遍历，递归销毁其子树，释放n->question字符串，最后释放n。

一个通用的判断输入y/n的函数：

int yes_no(char *question) {
	char answer[3];
	printf("%s? (y/n):", question);
	fgets(answer, 3, stdin);
	if (answer[sizeof(answer) - 1] == '\n')
		answer[sizeof(answer) - 1] = 0;
	return answer[0] == 'y';
}

若是输入y返回1，输入其余字符返回0。

以上代码比较简单，二叉树的建立主要在主要在主函数里。

这段代码比较长，分开贴：

char question[80];
	char suspect[20];
	node *start_node = create("Does suspect have a mustache");
	start_node->no = create("Loretta Barnsworth");
	start_node->yes = create("Vinny the Spoon");

	node *current;

建立接收用户输入的question和suspect字符串。

建立根节点，并初始化一个问题，“疑犯有胡子么”。

将根节点的两个子树初始化为“Loretta Barnworth”和“Vinny the Spoon”。

定义一个current指针，用作活动指针，链接二叉树。

外层循环：

do {
｝while(yes_no("Run again"));

至少执行一次，若是用户在yes_no函数输入y，则重复执行。

循环体：

current = start_node;
		while (1) {
		......
		｝

将current指向起始节点，并执行while(1)循环的内容，一个if else条件判断，第一个if：

if (yes_no(current->question)) {
				if (current->yes)
					current = current->yes;
				else {
					printf("SUSPECT IDENTIFIED\n");
					break;
				}
			}

yes_no打印问题（或疑犯名）并要求用户输入，若是用户选择y，则进入子条件判断：当前节点current->yes是否存在，若是存在，将current=current->next，会进入下一次循环，若是不存在current->yes，则表示当前节点就是疑犯节点（疑犯节点没有子树），输出“SUSPECT IDENTIFIED”，跳出本层循环。

下一个条件，若是用户在yes_no时输入了n（本文中不输入y一概认为输入n）

else if (current->no) {
				current = current->no;
			}

判断该节点是否存在no子树，若是存在，将current=current->no，进入下一次循环。

最后一个条件，在yes_no()时输入了n，可是又没有no子树，表示咱们已存在的数据中，并无咱们想定位的疑犯信息，那么会进入新建步骤：

else {
				/*Make the yes-node the new suspect name*/
				printf("Who's the suspect? ");
				fgets(suspect, 20, stdin);
				if (suspect[sizeof(suspect) - 1] == '\n')
					suspect[sizeof(suspect) - 1] = 0;
				node *yes_node = create(suspect);
				current->yes = yes_node;
				/*Make the no-node a copy of this question*/
				node *no_node = create(current->question);
				current->no = no_node;
				/*The replace this question with the new question*/
				printf("Give me a question that is TRUE for %s but not for %s ", suspect, current->question);
				fgets(question, 80, stdin);
				if (question[sizeof(question) - 1] == '\n')
					question[sizeof(question) - 1] = 0;
				/*while replacing,the old block for 'question' must be freed*/
				current->question = strdup(question);
				break;
			}

程序输出：“Who's the suspect?”

输入疑犯名字，而后进行如下几步操做：

1. 建立一个新节点（疑犯节点）yes_node

2. 将当前节点（疑犯节点）current->yes=yes_node

3. 建立一个新节点（疑犯节点），与当前节点问题（其实是疑犯名）相同，no_node，并将当前节点的current->no=no_node；注意，此时有两个节点的question（疑犯名）相同，当前节点和以当前节点疑犯名命名的新节点。

4. 输入一个新问题，对你给出的新疑犯是true，对当前节点的老疑犯为false

5. 将当前节点的current->question（疑犯名）指向你新输入的question的拷贝，strdup(question)。

程序最后release(start_node)，销毁整个二叉树。

第一部分，二叉树的动态建立到此为止，接下来是用valgrind检查内存泄漏。

用valgrind检查内存泄漏：

安装valgrind：brew install valgrind 就这么简单，强烈安利homebrew。

使用valgrind检查：输入命令 valgrind --leak-check=full ./spies

➜  spies valgrind --leak-check=full ./spies
==1165== Memcheck, a memory error detector
==1165== Copyright (C) 2002-2015, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==1165== Using Valgrind-3.11.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==1165== Command: ./spies
==1165==
Does suspect have a mustache? (y/n):n
Loretta Barnsworth? (y/n):n
Who's the suspect? Johnny
==1165== Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)
==1165==    at 0x100000D62: main (in ./spies)
==1165==
Give me a question that is TRUE for Johnny
 but not for Loretta Barnsworth He burns
==1165== Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)
==1165==    at 0x100000E01: main (in ./spies)
==1165==
Run again? (y/n):n

注意必定要对初始化后的子树作一些改动才能复现。

结果：

==1165==
==1165== HEAP SUMMARY:
==1165==     in use at exit: 42,915 bytes in 420 blocks
==1165==   total heap usage: 530 allocs, 110 frees, 50,093 bytes allocated
==1165==
==1165== 19 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 8 of 82
==1165==    at 0x100008EBB: malloc (in /usr/local/Cellar/valgrind/3.11.0/lib/valgrind/vgpreload_memcheck-amd64-darwin.so)
==1165==    by 0x1001ECDDE: strdup (in /usr/lib/system/libsystem_c.dylib)
==1165==    by 0x100000B57: create (in ./spies)
==1165==    by 0x100000C61: main (in ./spies)
==1165==
==1165== LEAK SUMMARY:
==1165==    definitely lost: 19 bytes in 1 blocks
==1165==    indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
==1165==      possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
==1165==    still reachable: 4,096 bytes in 1 blocks
==1165==         suppressed: 38,800 bytes in 418 blocks
==1165== Reachable blocks (those to which a pointer was found) are not shown.
==1165== To see them, rerun with: --leak-check=full --show-leak-kinds=all
==1165==
==1165== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==1165== Use --track-origins=yes to see where uninitialised values come from
==1165== ERROR SUMMARY: 3 errors from 3 contexts (suppressed: 16 from 16)

致使内存泄漏的函数给咱们列举出来了，书中给的例子里结果中有行号，但是用的版本没有，只有检查这些函数在程序中的调用及其上下文

按照书中的解释，第一次不对二叉树做改动的状况下，并无出现内存泄漏，所以create函数没有问题，这也是一种定位方法，控制可变量。

问题出在current->question = strdup(question);由于在这步以前，current->question是不为空的，它已经指向了某块堆内存，如今给它新赋值，那块内存就找不到了。因此咱们要在current->question = strdup(question)以前，先free(current->question)。