自己参照型構造体のFree関数について

質問

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// 自己参照型構造体
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// 以下のソースで、free関数がうまく使えません。
// アドバイスを下さい。
// よろしくお願いします。
#include<iostream>
using namespace std;
struct data
{
int num;
data *next;
};
typedef struct data dat;

int main()
{
dat da;
dat *p1,*p2,*p3;
p1=&da;p2=&da;
for(int i=0;i<10;i++)
{
p1->next=(dat *)malloc(sizeof(dat));;
p1->num=i+1;
p1=p1->next;
}
int sum=0;
for(int i=0;i<10;i++)
{
sum+=p2->num;
p2=p2->next;
}
for(int i=0;i<10;i++)
{
p3=p2->next;
free(p2);
p2=p3;
}
cout << sum;
getchar();return 0;

回答No.2

mitoneko

根本的には・・・全面的に、書き直したいです(^_^;)
　これでは、回答にもアドバイスにもなりませんし、freeがうまくいかない理由だけ書いておきます。（どう修正するか、私が考えるとプログラムの原型が無くなってしまいます(^_^;)）

　これ、リンクリストですよね。
　一つめのループでリストの確保と、初期化。
　二つめのループで、そのリストの処理。

　ここまではいいです。
　ここまで終わった時点で、p1は、リストの最後の要素を、p2もリストの最後の要素を差しているはずです。

　とすると、３つめのループのリストのメモリー解放なんですが、この時点で、
　p3=p2->next;
　としているp2は、やっぱり、リストの最後の要素ですよね？
　ループの一回目のfreeは、最後の要素の解放。では、最後の要素の次の要素と指定されたp3にはいったい何が？
　かくして、ループの２回目は、もう何をやっているのかわかりません。最後の要素のnextの初期化はされていないのと思うので、動作は未定義です。
　では、p3を最初に初期化しておいて（p2の使い方と同じようにです。）やるとすると・・・最初の要素が
dat da;
　で定義されてますので、単純にすると、free関数は使えません。(freeでは、mallocで確保したメモリーしか解放できませんから。）これに注意しておけば、後は単純です。

　とこれで、後は、問題の所を直せばｏｋと思います。が・・・アドバイスをと言われると、基本的には、やっぱり、プログラムの構造をなおしたくなります。どう直すかは、#1さんがあげられてますから、私は、ふれないことにします。

お礼

長々とお付き合いくださり、ありがとうございました。
お礼申し上げます。

補足

回答ありがとうございます。

malloc と free の
処理の仕方が全然違うのでしたら、
原型なくなってもいいので、
プログラムの構造を変更した
サンプルソースを教えてください。
お願いいたします。

私は、10件目のmallocから、freeしていけばいいと
思っていますが、
p1=p1->next の時点で何だかわからなくなりました。
それから、入門書も関数処理が書いてありましたが、
よくわかりません。文字列の処理でしたが、
複雑でしたので、よくわかりませんでした。
int ならわかると思い、mallocで領域確保したはいいですが、freeが使えません。