继承

登录 cs50.dev, 点击你的终端窗口，然后执行 cd 本身。你应该会发现你的终端窗口的提示符类似于下面所示：

$

接下来执行

wget https://cdn.cs50.net/2026/x/psets/5/inheritance.zip

从而将一个名为 inheritance.zip 的 ZIP 文件下载到你的 codespace 中。

然后执行

unzip inheritance.zip

来创建一个名为 inheritance 的文件夹。你不再需要这个 ZIP 文件了，所以可以执行

rm inheritance.zip

and 在提示符下回复 “y” 然后按 Enter 键来删除你下载的 ZIP 文件。

现在输入

cd inheritance

然后按 Enter 键进入（即打开）该目录。你的提示符现在应该类似于下面这样。

inheritance/ $

单独执行 ls，你应该会看到一个名为 inheritance.c 的文件。

如果你遇到任何问题，请再次按照这些相同的步骤操作，看看能否确定哪里出错了！

查看 inheritance.c 中的分发代码。

请注意名为 person 的类型定义。每个人都包含一个包含两个 parents 的数组，每个 parent 是指向另一个 person 结构体的指针。每个人还包含一个包含两个 alleles 的数组，每个 allele 是一个 char（可能是 'A'、'B' 或 'O'）。

// Each person has two parents and two alleles
typedef struct person
{
    struct person *parents[2];
    char alleles[2];
}
person;

现在，看一下 main 函数。该函数首先为随机数生成器”播种”（即提供一些初始输入），我们稍后将用它来生成随机等位基因。

// Seed random number generator
srandom(time(0));

main 函数然后调用 create_family 函数来模拟为 3 代家庭（即一个人、他们的父母和他们的祖父母）创建 person 结构体。

// Create a new family with three generations
person *p = create_family(GENERATIONS);

然后我们调用 print_family 来打印出每位家庭成员及其血型。

// Print family tree of blood types
print_family(p, 0);

最后，该函数调用 free_family 来 free 之前通过 malloc 分配的任何内存。

// Free memory
free_family(p);

create_family 和 free_family 函数留给您来实现！

create_family 函数应返回一个指向 person 的指针，该人从给定输入中的 generations 代数量继承了其血型。

• 首先请注意，这个问题为递归提供了很好的机会。
  • 要确定当前人的血型，你首先需要确定其父母的血型。
  • 要确定那些父母的血型，你必须首先确定他们父母的血型。以此类推，直到你到达你想要模拟的最后一代。

要解决这个问题，你会在分发代码中找到几个 TODO。

首先，你应该为一个新人分配内存。回想一下，你可以使用 malloc 来分配内存，并使用 sizeof(person) 来获取要分配的字节数。

// Allocate memory for new person
person *new_person = malloc(sizeof(person));

接下来，你应该检查是否还有需要创建的世代：即 generations > 1 是否成立。

如果 generations > 1，则还有更多世代需要被分配。我们已经通过递归调用 create_family 创建了两个新的父母 parent0 和 parent1。你的 create_family 函数然后应该设置你创建的新人的父指针。最后，通过从每位父母那里随机选择一个等位基因，为该新人分配两个 alleles。

• 请记住，要通过指针访问变量，可以使用箭头表示法。例如，如果 p 是一个指向 person 的指针，那么可以通过 p->parents[0] 访问此人第一个父母的指针。
• 你可能会发现 random() 函数对于随机分配等位基因很有用。此函数返回一个介于 0 和 RAND_MAX（即 32767）之间的整数。特别是，要生成一个为 0 或 1 的伪随机数，可以使用表达式 random() % 2。

// Create two new parents for current person by recursively calling create_family
person *parent0 = create_family(generations - 1);
person *parent1 = create_family(generations - 1);

// Set parent pointers for current person
new_person->parents[0] = parent0;
new_person->parents[1] = parent1;

// Randomly assign current person's alleles based on the alleles of their parents
new_person->alleles[0] = parent0->alleles[random() % 2];
new_person->alleles[1] = parent1->alleles[random() % 2];

假设没有更多世代需要模拟。即 generations == 1。如果是这样，此人将不会有父母数据。新人的两个父母都应设置为 NULL，并且每个 allele 都应随机生成。

// Set parent pointers to NULL
new_person->parents[0] = NULL;
new_person->parents[1] = NULL;

// Randomly assign alleles
new_person->alleles[0] = random_allele();
new_person->alleles[1] = random_allele();

最后，你的函数应返回一个指向已分配的 person 的指针。

// Return newly created person
return new_person;

free_family 函数应接受一个指向 person 的指针作为输入，释放该人的内存，然后递归释放其所有祖先的内存。

• 由于这是一个递归函数，你应首先处理基本情况。如果函数的输入是 NULL，则没有需要释放的内容，因此你的函数可以立即返回。
• 否则，你应在 free 孩子之前先递归 free 该人的两个父母。

下面是一个相当大的提示，但这就是实现的方法！

// Free `p` and all ancestors of `p`.
void free_family(person *p)
{
    // Handle base case
    if (p == NULL)
    {
        return;
    }

    // Free parents recursively
    free_family(p->parents[0]);
    free_family(p->parents[1]);

    // Free child
    free(p);
}