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Me surge la siguiente duda. Tengo la siguiente estructura

typedef struct {
    tPilaStackNode *first;
} tPilaStack;

Que como veis, tiene la siguiente estructura

typedef struct tNode {
    tPila e;
    struct tNode *next;
} tPilaStackNode;

Que a su vez contiene la siguiente estructura:

typedef struct {
    tElement element;    
} tPila; 

(Como podéis observar no se queda ahí, sin embargo para mi ejemplo basta con esto)

Como observo, se el elemento principal se trata de una pila, por tanto lo que quiero es crear una función que añada un elemento a la pila, es decir, un push.

PilaStack_push(tPilaStack *stack, tPila Pila) {

}

Mi duda es la siguiente: tengo que asignar memoria por cada struct que se contiene, es decir:

stack=(struct tPilaStack*)malloc(sizeof(struct tPilaStack))
stack->first=(struct tPilaStack*)malloc(sizeof(struct tPilaStack))
stack->first->next = (struct tNode*)malloc(sizeof(struct tNode));    

¿O basta con hacerlo para algún nivel en concreto?

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  • Tienes que asignar espacio sólo para el contenedor. Pero si el contenedor contiene punteros, estos punteros quedarán apuntando a "no se sabe donde". Es costumbre usar memset() para rellenar con ceros la estructura retornada por malloc() (o bien usar calloc()) para asegurarse de que los posibles punteros que contenga sean NULL. Naturalmente en algún momento estos punteros deberán apuntar a algún lugar válido y entonces tendrás que reservar de nuevo memoria para el dato al que apuntan (pero no para el propio puntero que ya tiene espacio reservado en la estructura)
    – abulafia
    el 18 nov. 2019 a las 7:59

2 respuestas 2

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Como bien comentas, la memoria se reserva con malloc tal que:

puntero = (struct tipo*)malloc(sizeof(struct tipo));

Es decir la cantidad de bytes reservados dependerá del valor devuelto por sizeof().

Pues bien, si tenemos una estructura tal que:

struct datos
{
  int dato1;
  int dato2;
};

E imprimimos su tamaño:

printf("%d", sizeof(struct datos));

Nos devolverá, típicamente 8, es decir, 4 bytes correspondientes a dato1 y otros 4 corrrespondientes a dato2.

Ahora vamos a crear una segunda estructura que contenga la primera:

struct datosAvanzados
{
  struct datos datos;
  int otrosDatos;
};

printf("%d", sizeof(struct datosAvanzados);

Ahora sizeof() devolverá 12, es decir, 4 bytes por cada int. Las estructuras anidadas incrementan el tamaño de la reserva.

Si ahora creamos una segunda estructura apuntando a la primera:

struct punteroADatos
{
  struct datos* ptr;
};

printf("%d", sizeof(struct punteroADatos);

Vemos que ahora nos imprime 4 (si estamos en 32 bits) u 8 (64 bits). Es decir, al usar punteros, reservas espacio únicamente para almacenar una dirección de memoria.

Es decir, al reservar memoria únicamente tienes que preocuparte por los punteros, ya que los mismos se quedarán apuntando a posiciones aleatorias. Esto se puede solucionar reemplazando malloc por calloc. El resto de variables, por muchos niveles de anidamiento que tengas, tendrán asignada su propia dirección de memoria.

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Cuando asigno memoria a un struct de structs, ¿debo hacerlo para cada uno de sus atributos o solo para el contenedor?

Solo debes asignar memoria con malloc para el nodo (es decir, para la estructura tNode).

1. Estructura:

Debemos preocuparnos únicamente en reservar memoria con malloc para esta estructura (tNode). Al puntero/miembro next no necesitas asignarle memoria, pero si se debe tener una referencia (dirección base) del nodo siguiente.

typedef struct tNode {
    tPila e;
    struct tNode *next;
} tPilaStackNode;

2. Estructura:

La estructura tPila tampoco se necesita reservar memoria con malloc, puede ser definido como una variable local y asignar el respectivo dato al miembro que tenga la estructura anidada tElement.

typedef struct {
    tElement element;    
} tPila; 

3. Estructura:

La estructura tPilaStack no necesita ser creado en memoria con malloc, puede estar definido como una simple variable local (tendrá un almacenamiento automático, se crea cuando la función se invoque y se libera cuando la subrutina termine de ejecutarse), lo que si debemos tener en cuenta, es el miembro first. El puntero first debe tener la dirección de memoria del primer atributo/miembro del último nodo. Así que si este puntero no tiene una referencia que sea válida, tendrás problemas en tiempo de ejecución. Del contenido que tenga first, dependerá el recorrido de cada nodo de la pila.

typedef struct {
    tPilaStackNode *first;
} tPilaStack;

Como observo, se el elemento principal se trata de una pila, por tanto lo que quiero es crear una función que añada un elemento a la pila, es decir, un push.

PilaStack_push(tPilaStack *stack, tPila Pila) {

}

Una posible implementación para la función PilaStack_push sería:

tPilaStackNode* PilaStack_push(tPilaStack *stack, tPila Pila)
{
    tPilaStackNode* newNode = malloc(sizeof(tPilaStackNode));
    if(newNode == NULL)
        return NULL;
    newNode->e.element.data = Pila.element.data;
    newNode->next = stack->first;
    stack->first = newNode;
    return newNode;
}

Centrémonos en los parámetros stack y Pila. Ambos parámetros se le puede pasar una variable de estructura con almacenamiento automático o estático, no necesariamente debe ser dinámico.

Llamaríamos la función de esta manera:

int main(void)
{
    tPilaStack stack = {NULL};
    tPila pila = {10};
    PilaStack_push(&stack, pila);
    free(stack.first);
    return 0;
}

Funcionamiento:

  • Asignamos al miembro first (de la estructura tPilaStack) un valor por defecto, o sea, NULL (hay que acordarse que la pila debe tener un nodo con un miembro apuntando a NULL para definir un inicio y fin en la pila).

  • Asignamos el valor de 10 al miembro que tenga la estructura anidada tElement.

  • Por último, pasamos la dirección base de la estructura tPilaStack al primer parámetro y al segundo, pasamos la copia del contenido de la estructura tPila.

Si te das cuenta, no tuve que reservar memoria directamente con malloc a ningún miembro.

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