C言語初心者です。コンパイラはgcc-11.0.1、環境はUbuntu21.0.4です。
表題のとおり、思い立って連結リスト(双方向リスト)を実装してみました。実装したのは、リストの要素を表す構造体、リストの生成、追加、削除を行う関数です。そのうち、要素の削除を行う関数でトラブルが起こりました。
トラブルが発生したコードは以下のとおりです。
struct L {
int element;
struct L* prev;
struct L* next;
};
typedef struct L List;
/* リストの生成 */
List* init_list() {
List* node = (List*)malloc(sizeof(List));
node->element = 0;
node->prev = NULL;
node->next = NULL;
return node;
}
void insert_list(List* list, int element, int pos) {/* 省略 */}
void insert_last_list(List* list, int element) {/* 省略 */}
void insert_head_list(List* list, int element) {/* 省略 */}
/* リスト要素の削除 */
void erase_list(List* list, int pos) {
if(list == NULL) return;
List* node = list;
while(pos--) {
node = node->next;
if(!node) return;
}
if(node->prev) node->prev->next = node->next;
if(node->next) node->next->prev = node->prev;
free(node);
node = NULL;
}
int main(int argc, char* argv[]) {
List* list = init_list();
list->element = 1;
for(int i = 2; i <= 10; i++) { /* リストに1〜10の値を持つ要素が設定される */
insert_last_list(list, i);
}
List* itr = list;
do {
printf("%d\n", itr->element); /* 1~10が改行区切りで表示された */
} while(itr = itr->next);
for(int i=9;i>=0;i--) erase_list(list, i); /* リスト要素をすべて削除 */
if(!list) {
printf("List is deleted.\n"); /* こちらが表示されると期待 */
} else {
itr = list;
do{
printf("%d\n", itr->element); /* 実際はこちらが実行され、おかしな値が表示 */
} while(itr = itr->next);
}
return 0;
}
main関数内のlistには、erase_list内でNULLが代入されることを期待しましたが、printfで出力すると、明らかにNULLでないアドレス値が表示されました。
見返すと、erase_listの引数として、listをポインタ渡ししなければならないと気づき、以下のようにerase_listを変更しました。結果としては、期待通り1~10が改行区切りで表示された後、"List is deleted."が表示されました。
void erase_list(List** list, int pos) {
if(list == NULL) return;
List* node = *list;
while(pos--) {
node = node->next;
if(!node) return;
}
if(node->prev) node->prev->next = node->next;
if(node->next) node->next->prev = node->prev;
if(!node->prev && !node->next) { /* prevもnextもNULLなら要素は一つなので、引数で渡されたlistを解放 */
free(*list);
*list = NULL;
} else { /* 二重解放しないよう、elseで実行する
free(node);
node = NULL;
}
}
質問は2点です。
1.この変更によって、一応は想定の動作をしているのですが、このコードではどこかでメモリリークはしていないのでしょうか?具体的には、free(node)とfree(*list)によって、リスト要素のために確保したメモリは解放されているのでしょうか?
2.すべてのリスト要素が削除されたときに、先頭要素のアドレスが解放されてかつmain関数内のポインタlistがNULLに設定されることを想定して上記のコード変更をしましたが、これを実現するためのよりスマートな実装方法はありますでしょうか?