C 語言通用堆疊實作：結構體資料出堆疊異常的根因與修正

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問題背景

使用通用堆疊庫（Piles.h/.c）存放 Point 結構體時，整數測試正常，但結構體連續 pop 卻總顯示最後壓入的資料。程式在 Linux GCC 下編譯通過，執行結果如下：

Empiler le point (0.000000, 0.000000)
Empiler le point (1.000000, 1.000000)
Empiler le point (2.000000, 2.000000)
Empiler le point (3.000000, 3.000000)
Depiler le point (3.000000, 3.000000)  // 重複四次！
Depiler le point (3.000000, 3.000000)
Depiler le point (3.000000, 3.000000)
Depiler le point (3.000000, 3.000000)

程式碼關鍵片段

堆疊介面

typedef struct _pile *Pile;
void empiler(Pile, void *element, ExceptionPile *);  // push
void depiler(Pile, ExceptionPile *);                  // pop
void *sommet(Pile, ExceptionPile *);                  // top

測試主程式

Point *p1 = malloc(sizeof *p1);
for (i = 0; i < 4; i++) {
    p1->x = (float)i;
    p1->y = (float)i;
    empiler(p_nouveau, p1, &exp);  // 每次傳入同一指標！
}
for (i = 0; i < 4; i++) {
    p1 = sommet(p_nouveau, &exp);
    printf("Depiler le point (%f, %f)\n", p1->x, p1->y);
    depiler(p_nouveau, &exp);
}

根因分析

經典指標陷阱：迴圈中重複使用同一個 p1 指標，每次 push 存入的都是同一個記憶體位址。迴圈結束時，該記憶體保留最後賦值（3,3），堆疊四個節點全指向同一塊記憶體，故 pop 時全讀到 (3,3)。

整數測試之所以「正常」，是因為 element = (int*)i 將整數值強轉為指標，每次傳入的「指標值」不同，實際上是把整數編碼在指標裡，而非真正指向獨立記憶體。

修正方案

for (i = 0; i < 4; i++) {
    Point *p1 = malloc(sizeof(Point));  // 每次新建節點！
    p1->x = (float)i;
    p1->y = (float)i;
    empiler(p_nouveau, p1, &exp);
}
// pop 時記得 free
for (i = 0; i < 4; i++) {
    Point *p1 = sommet(p_nouveau, &exp);
    printf("Depiler le point (%f, %f)\n", p1->x, p1->y);
    depiler(p_nouveau, &exp);
    free(p1);  // 釋放記憶體
}