康威的生命游戏缓冲区下溢

Question

我是 C 的新手，之前听说过缓冲区溢出，但从未听说过堆栈缓冲区下溢。我一直在尝试阅读它，据我了解，我分配了太多内存？我只是想确保我正确理解了这个问题。所以我的问题与以下代码有关，该代码需要几代才能更新康威生命游戏的给定文件。如果有人能解释我在哪里误解了什么，我将不胜感激。输入应遵循“./life.c # board.txt”，其中# 是代数，board.txt 是由“.”和“*”构成的棋盘的。 board.txt 的第一行还包含行数和列数。奇怪的是，该代码有时适用于较小的电路板，但会为较大的电路板创建缓冲区下溢。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>

void futureGens(int numRows, int numCols, int original[numRows][numCols], int generations){
    int future[numRows][numCols];
    int i, j;

    for(i = 0; i < numRows; i++){
        for(j = 0; j < numCols; j++){
            int live = 0;

            if(original[i-1][j-1] == 1){
                live++;
            }
            if(original[i-1][j] == 1){
                live++;
            }
            if(original[i-1][j+1] == 1){
                live++;
            }
            if(original[i][j-1] == 1){
                live++;
            }
            if(original[i][j] == 1){
                live++;
            }
            if(original[i][j+1] == 1){
                live++;
            }
            if(original[i+1][j-1] == 1){
                live++;
            }   
            if(original[i+1][j] == 1){
                live++;
            }
            if(original[i+1][j+1] == 1){
                live++;
            }

            live -= original[i][j];

            switch(live){
                case 0:
                case 1: 
                    future[i][j] = 0;
                    break;
                case 2:
                    future[i][j] = original[i][j];
                    break;
                case 3:
                    future[i][j] = 1;
                    break;
                default:
                    future[i][j] = 0;
            }   
        }
    }

    if(generations == 1){           
        //printf("\nFuture: \n");
        for(i = 0; i < numRows; i++){
            for(j = 0; j < numCols; j++){
                if(future[i][j] == 1){
                    printf("*");
                } else {
                    printf(".");
                } 

                //printf("%d", future[i][j]);
            }
            printf("\n");
        }
    }   
     else {
        futureGens(numRows, numCols, future, generations-1);
    } 
}

int main(int argc, char **argv){
    if(argc != 3) {
        return EXIT_FAILURE;
    }

    int generations = atoi(argv[1]);

    FILE *fp = fopen(argv[2], "r");
    if(fp == NULL){
        printf("error: nothing in file\n");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    int numRows = 0, numCols = 0;
    char line[256];

    if(fgets(line, sizeof(line), fp)){
        char c[256];
        int p;

        for(p = 0; p < 256; p++){
            if(isdigit(line[p]) != 0){
                c[p] = line[p];
            } else {
                break;
            }

        }

        numRows = atoi(c);
        numCols = atoi(c);
        printf("row: %d, col: %d\n", numRows, numCols);
    }

    //initialize the original array
    int original[numRows][numCols];
    int i, j;

    for(i = 0; i < numRows; i++){
        fgets(line, sizeof(line), fp);
        for(j = 0; j < numCols; j++){
            char c = line[j];
            if(c == '.'){
                original[i][j] = 0;
            } else if(c == '*'){
                original[i][j] = 1;
            }
        }   
    }

    futureGens(numRows, numCols, original, generations);

    return EXIT_SUCCESS;
}

Answer 1

当 i 或 j 为零时，original[i-1][j-1] 会尝试访问数组 original.

之外的元素

C 标准没有定义结果行为。在许多 C 实现中，这通常会尝试访问数组外的内存。数组行越大（列越多），数组original[i-1]越往外，越有可能尝试访问未映射的内存，从而导致错误。

您必须编写不会访问数组外部元素的代码。

对于必须检查数组元素的邻居的算法，有一些常见的方法：

在考虑每个元素时，使用 if 语句来测试它是否在数组内有邻居。对于不存在邻居的任何方向，不要尝试检查那里的元素。此代码导致对每个元素重复测试数组边界。
将数组的处理分成内部元素的主循环（或一组嵌套循环，每个维度一个），所有这些元素在所有方向上都有邻居，并为数组的边缘单独循环（例如“左”边，其中 i 为零，并且元素在左侧没有邻居。那么不需要对每个元素进行单独测试；每个循环处理在该循环中处理的元素的邻居的情况循环是已知的。角也必须单独处理。
在包含中性信息的边缘用虚拟行和列填充数组。因此，对于 R 行和 C 列的所需数组大小，将使用 R+2 行和 C+2 列的实际数组大小。处理元素的循环将遍历第 1 行到 R-2 并遍历第 1 列到 C-2.

康威的生命游戏缓冲区下溢

Conway's Game of Life Buffer Underflow

c

conways-game-of-life

stackunderflow