是什么导致C中出现segmentation fault（core dump）？
What causes a segmentation fault (core dump) to occur in C?
我正在尝试用 C 编写汉明代码程序。但是，在编译后尝试 运行 ./a.out 时，我不断收到分段错误（核心转储）错误。它编译没有错误，我知道在尝试解决释放 space 或修改字符串文字时可能会发生此错误。我不相信我正在做这些事情，我只是有一个简单的矩阵，我正在填充和交叉检查。任何对此问题的见解都将不胜感激，我将到目前为止的代码留在下面：
这是一个家庭作业问题，涉及创建一个汉明代码程序来处理 data.dat 输入和输出到文件的 1 和 0 的排序列表
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
FILE *fp;
FILE *fpOut;
int main(int argc, char *argv[])
{
fp = fopen(argv[1], "r");
fpOut = fopen("sortedCodeWords.dat", "w");
int temp;
int numI = 0;
int count = 0;
char matrix1[7];
if(fp == NULL)
printf("File can not be opened");
else
{
char ch = getc(fp);
while(ch != EOF)
{
matrix1[2] = ch;
ch = getc(fp);
matrix1[4] = ch;
ch = getc(fp);
matrix1[5] = ch;
ch = getc(fp);
matrix1[6] = ch;
ch = getc(fp);
ch = getc(fp);
if(ch == '\n')
{
for(int i = 2; i < 7; i++)
{
if(matrix1[i] == '1')
numI++;
i++;
}
if(numI % 2 == 0)
matrix1[0] = 0;
else
matrix1[0] = 1;
numI = 0;
for(int i = 1; i < 7; i++)
{
if(matrix1[i] == '1')
numI++;
if(matrix1[i+1] == '1')
numI++;
i++;
i++;
}
if(numI % 2 == 0)
matrix1[1] = 0;
else
matrix1[1] = 1;
numI = 0;
for(int i = 4; i < 7; i++)
{
if(matrix1[i] == '1')
numI++;
}
if(numI % 2 == 0)
matrix1[3] = 0;
else
matrix1[3] = 1;
numI = 0;
for (int i = 0; i < 7; i++)
{
fprintf(fpOut, "%s", matrix1[i]);
}
fprintf(fpOut, "\n");
ch = getc(fp);
}
count++;
}
}
}
我希望输出到文件。我并不总是收到此错误，但是当我从二维数组更改为一维数组时，我现在收到此错误（我更改是因为我意识到这不是必需的）
我没有编译它，但我注意到的一件事是它看起来好像你可能会离开数组的末尾，在那里你循环到 i<7 但使用索引i+1 在一个实例中。
也许可以在启用 AddressSanitizer 的情况下进行构建，然后查看在检查了上述潜在问题后会收到哪些运行时警告。 （这应该只是向您的 gcc 命令添加以下标志的问题......
-g -fsanitize=地址-fno-omit-frame-pointer
我看到两件事。首先，您在矩阵数组中将字符与整数混合。其次，您使用“%s”格式将矩阵的元素打印到文件中。 "%s" 需要一个以空字符结尾的字符串，因为您正在传递字符和整数。这将导致 printf 尝试访问越界内存，从而导致错误。
如果你想打印 1 和 0，你应该赋值
matrix[i] = '1';
而不是
matrix[i] = 1;
你得学习如何使用调试器。
我假设您正在此处进行 linux 并逐步完成代码的调试过程。
首先我们在启用调试信息的情况下进行编译。
james@debian:~/code$ gcc foo.c -g
现在让我们使用两个工具，valgrind 和 gdb
valgrind 尤其是一个非常棒的工具，它会在您使用内存搞砸时捕获。它实际上是跟踪内存泄漏所必需的，但可用于许多段错误。最重要的是，它易于使用且无需交互。
james@debian:~/code$ valgrind ./a.out foo.dat
==1857== Memcheck, a memory error detector
==1857== Copyright (C) 2002-2017, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==1857== Using Valgrind-3.14.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==1857== Command: ./a.out foo.dat
==1857==
==1857== Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)
==1857== at 0x109381: main (foo.c:61)
==1857==
==1857== Invalid read of size 1
==1857== at 0x4837C38: __GI_strlen (in /usr/lib/i386-linux-gnu/valgrind/vgpreload_memcheck-x86-linux.so)
==1857== by 0x48A4786: vfprintf (vfprintf.c:1638)
==1857== by 0x48AAC57: fprintf (fprintf.c:32)
==1857== by 0x109437: main (foo.c:91)
==1857== Address 0x1 is not stack'd, malloc'd or (recently) free'd
==1857==
==1857==
==1857== Process terminating with default action of signal 11 (SIGSEGV)
==1857== Access not within mapped region at address 0x1
==1857== at 0x4837C38: __GI_strlen (in /usr/lib/i386-linux-gnu/valgrind/vgpreload_memcheck-x86-linux.so)
==1857== by 0x48A4786: vfprintf (vfprintf.c:1638)
==1857== by 0x48AAC57: fprintf (fprintf.c:32)
==1857== by 0x109437: main (foo.c:91)
==1857== If you believe this happened as a result of a stack
==1857== overflow in your program's main thread (unlikely but
==1857== possible), you can try to increase the size of the
==1857== main thread stack using the --main-stacksize= flag.
==1857== The main thread stack size used in this run was 8388608.
==1857==
==1857== HEAP SUMMARY:
==1857== in use at exit: 688 bytes in 2 blocks
==1857== total heap usage: 3 allocs, 1 frees, 4,784 bytes allocated
==1857==
==1857== LEAK SUMMARY:
==1857== definitely lost: 0 bytes in 0 blocks
==1857== indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
==1857== possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
==1857== still reachable: 688 bytes in 2 blocks
==1857== suppressed: 0 bytes in 0 blocks
==1857== Rerun with --leak-check=full to see details of leaked memory
==1857==
==1857== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==1857== Use --track-origins=yes to see where uninitialised values come from
==1857== ERROR SUMMARY: 2 errors from 2 contexts (suppressed: 0 from 0)
Segmentation fault
刚读到第一个错误，它在第 61 行标记了一个问题，说 if(matrix1[i] == '1') 正在使用未初始化的内存。
考虑到这一点阅读您的代码时，会跳出 matrix1[1] 从未初始化，因此存在错误。不过这不是段错误。
在第 91 行标记了另一个错误，看起来像错误，但很难理解。所以让我们搞定 gdb。
james@debian:~/code$ gdb a.out
GNU gdb (Debian 8.2.1-2) 8.2.1
Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.
Type "show copying" and "show warranty" for details.
This GDB was configured as "i686-linux-gnu".
Type "show configuration" for configuration details.
For bug reporting instructions, please see:
<http://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>.
Find the GDB manual and other documentation resources online at:
<http://www.gnu.org/software/gdb/documentation/>.
For help, type "help".
Type "apropos word" to search for commands related to "word"...
Reading symbols from a.out...done.
(gdb) run foo.dat
Starting program: /home/james/code/a.out foo.dat
Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
__strlen_ia32 () at ../sysdeps/i386/i586/strlen.S:51
51 ../sysdeps/i386/i586/strlen.S: No such file or directory.
run foo.dat 运行程序。我们通过一些信息很快得到您的分段错误。
(gdb) info stack
#0 __strlen_ia32 () at ../sysdeps/i386/i586/strlen.S:51
#1 0xb7e28787 in _IO_vfprintf_internal (s=0x4052c0, format=0x402037 "%s",
ap=0xbffff52c "01@") at vfprintf.c:1638
#2 0xb7e2ec58 in __fprintf (stream=0x4052c0, format=0x402037 "%s")
at fprintf.c:32
#3 0x00401438 in main (argc=2, argv=0xbffff614) at foo.c:91
(gdb) frame 3
#3 0x00401438 in main (argc=2, argv=0xbffff614) at foo.c:91
91 fprintf(fpOut, "%s", matrix1[i]);
(gdb)
info stack 打印执行堆栈。我们不关心系统文件级别的错误，我们关心 main 中的错误。
frame 3 切换到主要功能所在的第 3 帧。此时您可能已经看到该错误，但如果它不明显，我们可以深入挖掘。
(gdb) info locals
i = 0
ch = 10 '\n'
temp = <optimized out>
numI = 0
count = 2
matrix1 = "[=14=]1[=14=]01[=14=]1010"
(gdb)
info locals 显示所有局部变量。在这一点上，我们对正在发生的事情有一个相当完整的快照，但只是为了说明...
(gdb) print matrix1[0]
= 1 '[=15=]1'
(gdb)
此时你必须了解一些 C。matrix[0] 根本不是 printf("%s") 的合适论据。它需要一个指向某个有意义值的字符指针，但您给它的数字为 1，这会导致段错误。
回顾一下我们从 valgrind 得到的错误，现在更容易理解了，说的是我们使用 gdb 推导出的同样的事情：我们试图读取数字 1 作为内存地址。 .
==1857== by 0x109437: main (foo.c:91)
==1857== Address 0x1 is not stack'd, malloc'd or (recently) free'd
我敢肯定，在您修复此问题后，您的程序将继续出现错误，以后的程序也会出现类似的错误，但是使用这两个工具，您应该能够找到大多数问题。
我正在尝试用 C 编写汉明代码程序。但是，在编译后尝试 运行 ./a.out 时，我不断收到分段错误（核心转储）错误。它编译没有错误，我知道在尝试解决释放 space 或修改字符串文字时可能会发生此错误。我不相信我正在做这些事情，我只是有一个简单的矩阵，我正在填充和交叉检查。任何对此问题的见解都将不胜感激，我将到目前为止的代码留在下面：
这是一个家庭作业问题，涉及创建一个汉明代码程序来处理 data.dat 输入和输出到文件的 1 和 0 的排序列表
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
FILE *fp;
FILE *fpOut;
int main(int argc, char *argv[])
{
fp = fopen(argv[1], "r");
fpOut = fopen("sortedCodeWords.dat", "w");
int temp;
int numI = 0;
int count = 0;
char matrix1[7];
if(fp == NULL)
printf("File can not be opened");
else
{
char ch = getc(fp);
while(ch != EOF)
{
matrix1[2] = ch;
ch = getc(fp);
matrix1[4] = ch;
ch = getc(fp);
matrix1[5] = ch;
ch = getc(fp);
matrix1[6] = ch;
ch = getc(fp);
ch = getc(fp);
if(ch == '\n')
{
for(int i = 2; i < 7; i++)
{
if(matrix1[i] == '1')
numI++;
i++;
}
if(numI % 2 == 0)
matrix1[0] = 0;
else
matrix1[0] = 1;
numI = 0;
for(int i = 1; i < 7; i++)
{
if(matrix1[i] == '1')
numI++;
if(matrix1[i+1] == '1')
numI++;
i++;
i++;
}
if(numI % 2 == 0)
matrix1[1] = 0;
else
matrix1[1] = 1;
numI = 0;
for(int i = 4; i < 7; i++)
{
if(matrix1[i] == '1')
numI++;
}
if(numI % 2 == 0)
matrix1[3] = 0;
else
matrix1[3] = 1;
numI = 0;
for (int i = 0; i < 7; i++)
{
fprintf(fpOut, "%s", matrix1[i]);
}
fprintf(fpOut, "\n");
ch = getc(fp);
}
count++;
}
}
}
我希望输出到文件。我并不总是收到此错误，但是当我从二维数组更改为一维数组时，我现在收到此错误（我更改是因为我意识到这不是必需的）
我没有编译它，但我注意到的一件事是它看起来好像你可能会离开数组的末尾，在那里你循环到 i<7 但使用索引i+1 在一个实例中。
也许可以在启用 AddressSanitizer 的情况下进行构建，然后查看在检查了上述潜在问题后会收到哪些运行时警告。 （这应该只是向您的 gcc 命令添加以下标志的问题...... -g -fsanitize=地址-fno-omit-frame-pointer
我看到两件事。首先，您在矩阵数组中将字符与整数混合。其次，您使用“%s”格式将矩阵的元素打印到文件中。 "%s" 需要一个以空字符结尾的字符串，因为您正在传递字符和整数。这将导致 printf 尝试访问越界内存，从而导致错误。
如果你想打印 1 和 0，你应该赋值
matrix[i] = '1';
而不是
matrix[i] = 1;
你得学习如何使用调试器。
我假设您正在此处进行 linux 并逐步完成代码的调试过程。
首先我们在启用调试信息的情况下进行编译。
james@debian:~/code$ gcc foo.c -g
现在让我们使用两个工具，valgrind 和 gdb
valgrind 尤其是一个非常棒的工具，它会在您使用内存搞砸时捕获。它实际上是跟踪内存泄漏所必需的，但可用于许多段错误。最重要的是，它易于使用且无需交互。
james@debian:~/code$ valgrind ./a.out foo.dat
==1857== Memcheck, a memory error detector
==1857== Copyright (C) 2002-2017, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==1857== Using Valgrind-3.14.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==1857== Command: ./a.out foo.dat
==1857==
==1857== Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)
==1857== at 0x109381: main (foo.c:61)
==1857==
==1857== Invalid read of size 1
==1857== at 0x4837C38: __GI_strlen (in /usr/lib/i386-linux-gnu/valgrind/vgpreload_memcheck-x86-linux.so)
==1857== by 0x48A4786: vfprintf (vfprintf.c:1638)
==1857== by 0x48AAC57: fprintf (fprintf.c:32)
==1857== by 0x109437: main (foo.c:91)
==1857== Address 0x1 is not stack'd, malloc'd or (recently) free'd
==1857==
==1857==
==1857== Process terminating with default action of signal 11 (SIGSEGV)
==1857== Access not within mapped region at address 0x1
==1857== at 0x4837C38: __GI_strlen (in /usr/lib/i386-linux-gnu/valgrind/vgpreload_memcheck-x86-linux.so)
==1857== by 0x48A4786: vfprintf (vfprintf.c:1638)
==1857== by 0x48AAC57: fprintf (fprintf.c:32)
==1857== by 0x109437: main (foo.c:91)
==1857== If you believe this happened as a result of a stack
==1857== overflow in your program's main thread (unlikely but
==1857== possible), you can try to increase the size of the
==1857== main thread stack using the --main-stacksize= flag.
==1857== The main thread stack size used in this run was 8388608.
==1857==
==1857== HEAP SUMMARY:
==1857== in use at exit: 688 bytes in 2 blocks
==1857== total heap usage: 3 allocs, 1 frees, 4,784 bytes allocated
==1857==
==1857== LEAK SUMMARY:
==1857== definitely lost: 0 bytes in 0 blocks
==1857== indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
==1857== possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
==1857== still reachable: 688 bytes in 2 blocks
==1857== suppressed: 0 bytes in 0 blocks
==1857== Rerun with --leak-check=full to see details of leaked memory
==1857==
==1857== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==1857== Use --track-origins=yes to see where uninitialised values come from
==1857== ERROR SUMMARY: 2 errors from 2 contexts (suppressed: 0 from 0)
Segmentation fault
刚读到第一个错误，它在第 61 行标记了一个问题，说 if(matrix1[i] == '1') 正在使用未初始化的内存。
考虑到这一点阅读您的代码时，会跳出 matrix1[1] 从未初始化，因此存在错误。不过这不是段错误。
在第 91 行标记了另一个错误，看起来像错误，但很难理解。所以让我们搞定 gdb。
james@debian:~/code$ gdb a.out
GNU gdb (Debian 8.2.1-2) 8.2.1
Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.
Type "show copying" and "show warranty" for details.
This GDB was configured as "i686-linux-gnu".
Type "show configuration" for configuration details.
For bug reporting instructions, please see:
<http://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>.
Find the GDB manual and other documentation resources online at:
<http://www.gnu.org/software/gdb/documentation/>.
For help, type "help".
Type "apropos word" to search for commands related to "word"...
Reading symbols from a.out...done.
(gdb) run foo.dat
Starting program: /home/james/code/a.out foo.dat
Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
__strlen_ia32 () at ../sysdeps/i386/i586/strlen.S:51
51 ../sysdeps/i386/i586/strlen.S: No such file or directory.
run foo.dat 运行程序。我们通过一些信息很快得到您的分段错误。
(gdb) info stack
#0 __strlen_ia32 () at ../sysdeps/i386/i586/strlen.S:51
#1 0xb7e28787 in _IO_vfprintf_internal (s=0x4052c0, format=0x402037 "%s",
ap=0xbffff52c "01@") at vfprintf.c:1638
#2 0xb7e2ec58 in __fprintf (stream=0x4052c0, format=0x402037 "%s")
at fprintf.c:32
#3 0x00401438 in main (argc=2, argv=0xbffff614) at foo.c:91
(gdb) frame 3
#3 0x00401438 in main (argc=2, argv=0xbffff614) at foo.c:91
91 fprintf(fpOut, "%s", matrix1[i]);
(gdb)
info stack 打印执行堆栈。我们不关心系统文件级别的错误，我们关心 main 中的错误。
frame 3 切换到主要功能所在的第 3 帧。此时您可能已经看到该错误，但如果它不明显，我们可以深入挖掘。
(gdb) info locals
i = 0
ch = 10 '\n'
temp = <optimized out>
numI = 0
count = 2
matrix1 = "[=14=]1[=14=]01[=14=]1010"
(gdb)
info locals 显示所有局部变量。在这一点上，我们对正在发生的事情有一个相当完整的快照，但只是为了说明...
(gdb) print matrix1[0]
= 1 '[=15=]1'
(gdb)
此时你必须了解一些 C。matrix[0] 根本不是 printf("%s") 的合适论据。它需要一个指向某个有意义值的字符指针，但您给它的数字为 1，这会导致段错误。
回顾一下我们从 valgrind 得到的错误，现在更容易理解了，说的是我们使用 gdb 推导出的同样的事情：我们试图读取数字 1 作为内存地址。 .
==1857== by 0x109437: main (foo.c:91)
==1857== Address 0x1 is not stack'd, malloc'd or (recently) free'd
我敢肯定，在您修复此问题后，您的程序将继续出现错误，以后的程序也会出现类似的错误，但是使用这两个工具，您应该能够找到大多数问题。