main() 上没有参数的分段错误

Question

我有一个简单的 bubblesort 程序，在 macOs 上编译时可以正常工作，但在 linux（使用 gcc）上编译时，会在运行时出现分段错误。我很想知道为什么。

#include <stdio.h>
#include "alg_utils.h"

void bubble_sort(int *, int);

int main() {
    int array[10] = {5, 10, 77, 1, -2, -61, 18, 14, 57, 7};
    bubble_sort(array, 10);
    print_array(array, 10);
    return 0;
}

void bubble_sort(int *array, int len) {
    int i, j;

    for (i=0; i < len; i++) {
        for (j=0; j < len; j++) {
            if (array[j] < array[j-1])
               swap(&array[j], &array[j-1]);
        }
    }
}

上 mac:

~/Projects/Algorithms: gcc Bubblesort.c
~/Projects/Algorithms: ./a.out
  -2   0   1   5   7  10  14  18  57  77%

上 linux:

root#f95445bcd4e7:~/algos$ gcc Bubblesort.c
root#f95445bcd4e7:~/algos$ ./a.out
Segmentation fault

alg_utils.h只有swap()和print_array()函数的定义。没什么疯狂的。

void print_array(int *, int);
void swap(int *, int *);

void swap(int *a, int *b) {
    int temp = *b;
    *b = *a;
    *a = temp;
}

void print_array(int *array, int len) {
    int i;
    for (i=0; i < len; i++) {
        printf("%4d", array[i]);
    }
}

当我将 main() 更改为 main(int argc, char *argv[]) 时，它也适用于 linux。

Linux（与 main(int argc, char *argv[])

 root#f95445bcd4e7:~/algos$ gcc Bubblesort.c
 root#f95445bcd4e7:~/algos$ ./a.out
 -2   1   1   5   7  10  14  18  57  77

所以我想：linux 不喜欢没有参数的 main...但是这样一个简单的 hello world 就可以正常运行了。

#include <stdio.h>
int main() {
    printf("hello world\n");
    return 0;
}

所以，我很困惑。它是什么？也许 alg_utils？也许不同的 c 实现？我试过用 -std=c99 （和其他组合）编译但无济于事。

有人知道吗？提前谢谢你

Answer 1

for (i=0; i < len; i++) {
        for (j=0; j < len; j++) {
            if (array[j] < array[j-1])
               swap(&array[j], &array[j-1]);
        }
}

在你的 for 循环中你试图访问 array[j-1] 所以当 j=0 的值你实际上试图访问数组之外的内存位置并且这个内存位置可能不是分配给你所以这导致分段错误。

现在 C 编译器的行为因 OS、编译器版本等许多因素而异。据我所知，Mac OS 之前必须保留一些填充在数组之后，这样即使您访问这些内存位置，您的程序也不会崩溃（同样，我在这里太简短了，还有更多内容！）。另一方面，Linux 不能为您提供填充，而是分配您需要的确切内存量！因此，当您访问未分配的内存时，它会给您带来分段错误并且您的程序会崩溃！

检查这个 link 关于我正在谈论的填充：- https://en.wikipedia.org/wiki/Buffer_overflow_protection

编辑：- 我忘了提这个，当你用参数编写 main 时你的程序工作是因为有一些 space 保留给 argv[] 幸运的是，当您访问 array[j-1] 时，您必须访问可用的内存位置，即 argv[]。（同样，这个解释非常简短，而且有很多技术方面的内容！）

希望这对您有所帮助 :)

Answer 2

不要这样做：

for (i=0; i < len; i++) {
    for (j=0; j < len; j++) {
        if (array[j] < array[j-1])
           swap(&array[j], &array[j-1]);
    }
}

改用这个：

for (i=0; i < len; i++) {
    for (j=i+1; j < len; j++) {
        if (array[i] < array[j])
           swap(&array[i], &array[j]);
    }
}

这种方法不会访问超出数组限制的元素，工作速度快一倍，因为它不会分析数组中已经排序的部分。

Answer 3

如果您非常希望能够访问并且更重要的是修改需要您使用负数组索引的内存，则必须确保已分配该内存。您可以使用此宏创建一个指向数组的指针，向前和向后 x-many 个字节。

#define ARRAY(type, name, nItems)   type _##name##_source[nItems * 2] = {0}, \
                                    *name = _##name##_source + nItems

ARRAY0(char, arr, 4);

arr[-1] = 'h';
arr[0] = 'e';
arr[1] = 'y';

printf("%s\n", &arr[-1]);

如果不分配，就是未定义的行为。在大多数情况下，如果您不写入该内存就可以了，因为该内存肯定仍然属于该进程，尤其是使用 argc 和 argv 时。

main() 上没有参数的分段错误

Segmentation fault with no parameters on main( )

c

header

argv

argc