ЗАМЕЧАНИЕ. Поскольку функции деревьев хранят указатели, тщательно позаботьтесь о том, чтобы не использовать realloc()
для значений, которые были использованы в качестве ключей! realloc()
может переместить данные, вернув новый указатель, но процедуры деревьев все равно сохранят висящие (dangling) указатели на старые данные.
14.4.4. Поиск по дереву и использование возвращенного указателя: tfind()
и tsearch()
Функции tfind()
и tsearch()
осуществляют поиск в двоичном дереве по данному ключу. Они принимают тот же самый набор аргументов: ключ для поиска key
. указатель на корень дерева, rootp
; и compare
, указатель на функцию сравнения. Обе функции возвращают указатель на вершину, которая соответствует key
.
Как именно использовать указатель, возвращенный tfind()
и tsearch()
? Во всяком случае, на что именно он указывает? Ответ заключается в том, что он указывает на вершину в дереве. Это
struct employee { /* Из главы 6 */
char lastname[30];
char firstname[30];
long emp_id;
time_t start_date;
};
/* emp_name_id_compare --- сравнение по имени, затем no ID */
int emp_name_id_compare(const void *e1p, const void *e2p) {
/* ...также из главы 6, полностью представлено позже... */
}
struct employee key = { ... };
void *vp, *root;
struct employee *e;
/* ...заполнение данными... */
vp = tfind(&key, root, emp_name_id_compare);
if (vp != NULL) { /* it's there, use it */
e = *((struct employee**)vp); /* Получить хранящиеся в дереве данные */
/* использование данных в *е ... */
}
Как можно указатель на вершину использовать как указатель на указатель данных? Рассмотрим, как была бы реализована вершина двоичного дерева. В каждой вершине хранится по крайней мере указатель на элемент данных пользователя и указатели на потенциальные порожденные вершины справа и слева. Поэтому она должна выглядеть примерно так.
struct binary_tree {
void *user_data; /* Указатель на данные пользователя */
struct binary_tree *left; /* Порожденная вершина слева или NULL */
struct binary_tree *right; /* Порожденная вершина справа или NULL */
/* ...здесь возможны другие поля... */
} node;
С и C++ гарантируют, что поля внутри структуры располагаются в порядке возрастания адресов. Таким образом, выражение '&node.left < &node.right
' истинно. Более того, адрес структуры является &node == &node.user_data
').
Следовательно, концептуально 'е = *((struct employee**)vp);
' означает:
1. vp
является void*
, то есть общим указателем. Это адрес внутренней вершины дерева, но это void*
), которая указывает на данные пользователя.
2. '(struct employee**)vp
' приводит адрес внутреннего указателя к нужному типу; он остается указателем на указатель, но в этот раз на struct employee
. Помните, что приведение одного типа указателя к другому не изменяют значения (паттерна битов); оно меняет лишь способ интерпретации компилятором значения для анализа типов.
3. '*((struct employee**)vp)
' разыменовывает вновь созданный struct employee**
, возвращая годный к употреблению указатель struct employee*
.
4. 'е = *((struct employee**)vp)'
сохраняет это значение в е
для непосредственного использования позже.
Идея проиллюстрирована на рис. 14.2.