strcat 在保存数据时使用 C++ 和 Valgrind 使用大小为 8 的未初始化值

Question

我知道存在关于分段错误的类似帖子，但是，我有一些具体问题需要一些指导。我正在编写一个代码，它是一个模拟，计算一些值并将所有这些值保存在一个文档中，以后可以用于数据分析。

当我在调试模式下使用 Valgrind 运行代码时，我得到了一个分段错误错误，我得到以下信息：

“使用了大小为 8 的未初始化值”：

Iteration = 100  t=10.1000000  
==26716== conditional jump or move depends on uninitialised value(s)
==26716==   at 0x1007F7910: _platform_memmove$VARIANT$Haswell (in /usr/lib/system/libsystem_platform.dylib)
==26716==   by 0x1005BC91: strcat (in /usr/lib/system/libsystem_c.dylib)
==26716==   by 0x1000031F2: main (ExampleScript.cpp:594)

基本上，它给出了以下行的错误：for 循环中的 594,599,604：

593         char KEfilename[5];

594         strcat(KEfilename, "KE");
595         strcat(KEfilename, save);

和第 604 行：

603         char Pfilename[5];
604         strcat(Pfilename, "P");
605         strcat(Pfilename, save);

用于保存我的数据的 for 循环：

printf("Iteration = %d    t = %.10f   P_iter = %d\n", iter, time[iter+1], P_iter);
        
        // Save data every frequency time steps
        if ((iter/frequency) - saveNumber == 0){
            
            c2rfft(Nk, N);
            c2rfft(KEk, KE);    //convert complex values of KEk calculated in main to real
            c2rfft(KIk, KI);
            c2rfft(Pk, P);
            
             char save[3]; 
            snprintf(save, 3,  "%d", saveNumber);
            const char *type = " .txt";

             char Nfilename[5];
            strcat(Nfilename, "N");
            strcat(Nfilename, save);

             char KEfilename[5];
            strcat(KEfilename, "KE");
            strcat(KEfilename, save);
            
             char KIfilename[5];
            strcat(KIfilename, "KI");
            strcat(KIfilename, save);

             char Pfilename[5];
            strcat(Pfilename, "P");
            strcat(Pfilename, save);
//print2DArrf: void print2DArrf(char *filename, double *arr)

            print2DArrf(Nfilename, N); 
            print2DArrf(KEfilename, KE);
            print2DArrf(KIfilename, KI);
            print2DArrf(Pfilename, P);

            memset(Nfilename, 0, sizeof Nfilename);
            memset(KEfilename, 0, sizeof KEfilename);
            memset(KIfilename, 0, sizeof KIfilename);
            memset(Pfilename, 0, sizeof Pfilename);

            saveNumber++;

这是一个循环，我在其中保存要以特定文件格式“txt”写入的数据。我认为问题与“初始化”无关，因为我对初始化所有内容（包括指针）的方式很有信心。我也确保“释放”所有内容。

分段错误发生在同一次迭代和 t 中，所以这就是让我质疑我的数据保存方法的原因。另外，我没有任何 C++ 经验，所以很乐意指出我的问题并解释原因。

主要代码示例：

#include<math.h>
#include<stdio.h>
#include "Functions.h"
#include "fftw3.h"
#include <cstring>

int main(){         
    
    // Setting parameters 
    double frequency = 200.0;    
    double dt = 0.1;        
    double tend = 5000.; 
    double err_max = 1e-7;          

    int P_iter_max = 500;      

    int iter_max = tend / dt;
    int saveNumber = 1;

//Initialize Parameters 

double *N;
    N = (double*) fftw_malloc(nx*ny*sizeof(double));

fftw_complex *Nk;
    Nk = (fftw_complex*) fftw_malloc(nx*nyk*sizeof(fftw_complex)); 

double *KIk;
    KIk = (double*) fftw_malloc(nx*ny*sizeof(double));

double *KE;
    KE = (double*) fftw_malloc(nx*ny*sizeof(double));
    
fftw_complex *KEk;
    KEk = (fftw_complex*) fftw_malloc(nx*nyk* sizeof(fftw_complex)); 
    
    
double *P;
    P = (double*) fftw_malloc(nx*ny*sizeof(double));
    
    fftw_complex *Pk;
    Pk = (fftw_complex*) fftw_malloc(nx*nyk* sizeof(fftw_complex)); 

//Save I.Cs 

    int P_iter = Potk(invnk, dndxk, dndyk, Pk, PSk, kx, ky, ninvksq, err_max, P_iter_max);



    for (int iter = 0; iter < iter_max; iter++){

         // calculate some values 


         //Check for convergence

         // Save I.C loop

        P_iter = Pk(NNk, dndxk, dndyk, phik, potSourcek, kx, ky, ninvksqu, err_max, P_iter_max);
    
    double time[iter_max + 1];
    time[0] = 0;
    
    c2rfft(Nk, N);
    c2rfft(KEk, KE);    
    c2rfft(KIk, KI);
    c2rfft(Pk, P);
    
    char Ninitial[] = "N_initial.txt";
    char KEinitial[] = "KE_initial.txt";
    char KIinitial[] = "KI_initial.txt";
    char Pinitial[] = "P_initial.txt";
    

    print2DArrf(Ninitial, N);
    print2DArrf(KEinitial, KE);
    print2DArrf(KIinitial, KI);
    print2DArrf(Pinitial, P);

Answer 1

I don't think the issue has to do with "initializing"

你应该不这么想。

char Nfilename[5];

你已经默认初始化了这个数组。在这种情况下，这意味着内容是不确定的。

strcat(Nfilename, "N");

在这里，您将内容不确定的数组（指向）传递给 strcat。 strcat 要求左侧参数是一个数组，其中包含以空字符结尾的字符串（并且该数组对于结果字符串来说足够大）。您传递的数组不包含以空字符结尾的字符串，因此程序的行为未定义。

您已多次重复此错误。

Answer 2

只需使用 C++ 字符串即可省去很多麻烦。

所以你可以这样写

print2DArrf(Nfilename, std::string("N") + std::to_string(saveNumber) + ".txt");

（这需要您更改 print2DArrf 以获取 std::string（或对一个的 const 引用）。

您没有说明您使用的是哪个版本的 C++，因此如果是旧 C++，您可能需要使用 to_string 以外的其他版本。

最后评论，macOS 上的 Valgrind 没有得到很好的支持，因此请谨慎使用。

strcat 在保存数据时使用 C++ 和 Valgrind 使用大小为 8 的未初始化值

used uninitialized value of size 8 by strcat using C++ with Valgrind while saving data

c++

valgrind