c中Sobel算法的多个问题

Question

我正在尝试使用以下代码构建边缘检测程序。虽然我遇到了各种各样的问题，但我不知道如何解决。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define xrows 700
#define ycolumns 1244

int Gradient[xrows][ycolumns];
int Image_input[xrows][ycolumns];
int G_x[xrows][ycolumns];
int G_y[xrows][ycolumns];

int main() {
    FILE *fw = fopen("sobel_outt.txt", "w");
    FILE *fr = fopen("ny.txt", "r");

    int x, y, row, column, num;
    int i = 0;

    int XLENGTH = 700;
    int YLENGTH = 1244;

    for (row = 0; row < XLENGTH; row++) {
        for (column = 0; column < YLENGTH; column++) {
            fscanf(fr, "%d " ",", &num);
            Image_input[row][column] = num;
        }
    }

    fclose(fr);

    for (x = 0; x < XLENGTH; x += 3) {
        i++;
        for (y = 0; y < YLENGTH; y += 3) {
            if ((x == 0) || (x == XLENGTH - 1) || (y == 0) || (y == YLENGTH - 1)) {
                G_x[x][y] = G_y[x][y] = Gradient[x][y] = 0;
            } else {
                G_x[x][y] = Image_input[x + 1][y - 1]
                          + 2 * Image_input[x + 1][y]
                          + Image_input[x + 1][y + 1]
                          - Image_input[x - 1][y - 1]
                          - 2 * Image_input[x - 1][y]
                          - Image_input[x - 1][y + 1];

                G_y[x][y] = Image_input[x - 1][y + 1]
                          + 2 * Image_input[x][y + 1]
                          + Image_input[x + 1][y + 1]
                          - Image_input[x - 1][y - 1]
                          - 2 * Image_input[x][y - 1]
                          - Image_input[x + 1][y - 1];

                Gradient[x][y] = (abs(G_x[x][y]) + abs(G_y[x][y]));
                if (Gradient[x][y] > 255) {
                    Gradient[x][y] = 255;
                }
            }

            fprintf(fw, "%d,\n", Gradient[x][y]);
        }
    }

    printf("i= %d", i);

    fclose(fw);
    return 0;
}

当 devcpp IDE 中的运行并且所有矩阵都声明为全局变量时，程序似乎可以正常执行。每当我在主函数中声明它们时，程序就会崩溃。

我尝试运行使用 Visual Studio 的程序，但我遇到了更多问题。我收到一些错误消息，指出 fscanf 被忽略并且 fprintf 不安全。

最后但并非最不重要的一点是我收到另一个错误，指出我用完了所有可用的堆栈内存。

欢迎提出任何建议。

编辑：你们中的许多人认为我造成了堆栈溢出。我将尝试使用堆内存作为替代方案。我的第二个问题仍然存在。

Answer 1

将矩阵定义为具有自动存储功能的局部变量使用了将近 14MB 的堆栈 space。在许多平台上，这肯定会导致 堆栈溢出 。建议从堆中分配数据。

Microsoft 的 Visual C 编译器被配置为抱怨 fscanf 和 fprintf，并提倡使用 fscanf_s 和 fprintf_s。他们设法获得了这个和其他函数，包括 C 标准（附件 K），但是 API 以微妙的方式进行了更改以保持一致性（使用 size_t 而不是 UINT 数组长度）和 Microsoft没有改变他们的版本。这种差异对于 32 位目标并不重要，但类型 size_t 和 unsigned 现在在大多数 64 位平台上有所不同。

因此不建议将 fscanf_s() 用于可移植程序。您可以通过在包含 <stdio.h>.

之前添加 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 来禁用编译器警告

但是请注意，您不应忽略 fscanf() 的 return 值来检测无效或丢失的数据：如果转换失败，目标变量将保持不变，从而导致不正确的结果甚至未定义的行为.

这是从堆中分配矩阵的修改版本：

#ifdef _MSC_VER
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS  // disable warnings in fscanf
#endif

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

#define ROWS 700
#define COLS 1244

int main() {
    int (*Gradient)[COLS] = calloc(sizeof(*Gradient), ROWS);
    int (*Image_input)[COLS] = calloc(sizeof(*Image_input), ROWS);
    int (*G_x)[COLS] = calloc(sizeof(*G_x), ROWS);
    int (*G_y)[COLS] = calloc(sizeof(*G_y), ROWS);

    if (!Gradient || !Image_input || !G_x || !G_y) {
        fprintf(stderr, "cannot allocate memory\n");
        return 1;
    }

    FILE *fr = fopen("ny.txt", "r");
    if (fr == NULL) {
        fprintf(stderr, "cannot open ny.txt: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }
    FILE *fw = fopen("sobel_outt.txt", "w");
    if (fw == NULL) {
        fprintf(stderr, "cannot open sobel_outt.txt: %s\n", 
                strerror(errno));
        return 1;
    }

    int x, y, row, column, num;
    int i = 0;

    int XLENGTH = ROWS;
    int YLENGTH = COLS;

    for (row = 0; row < XLENGTH; row++) {
        for (column = 0; column < YLENGTH; column++) {
            if (fscanf(fr, "%d ,", &num) != 1) {
                fprintf(stderr, "cannot read value for Image_input[%d][%d]\n",
                        row, column);
                return 1;
            }
            Image_input[row][column] = num;
        }
    }

    fclose(fr);

    for (x = 0; x < XLENGTH; x += 3) {
        i++;
        for (y = 0; y < YLENGTH; y += 3) {
            if (x == 0 || x == XLENGTH - 1 || y == 0 || y == YLENGTH - 1) {
                G_x[x][y] = G_y[x][y] = Gradient[x][y] = 0;
            } else {
                G_x[x][y] = Image_input[x + 1][y - 1]
                          + 2 * Image_input[x + 1][y]
                          + Image_input[x + 1][y + 1]
                          - Image_input[x - 1][y - 1]
                          - 2 * Image_input[x - 1][y]
                          - Image_input[x - 1][y + 1];

                G_y[x][y] = Image_input[x - 1][y + 1]
                          + 2 * Image_input[x][y + 1]
                          + Image_input[x + 1][y + 1]
                          - Image_input[x - 1][y - 1]
                          - 2 * Image_input[x][y - 1]
                          - Image_input[x + 1][y - 1];

                Gradient[x][y] = abs(G_x[x][y]) + abs(G_y[x][y]);
                if (Gradient[x][y] > 255) {
                    Gradient[x][y] = 255;
                }
            }
            fprintf(fw, "%d,\n", Gradient[x][y]);
        }
    }

    fclose(fw);

    printf("i= %d\n", i);

    free(Gradient);
    free(Image_input);
    free(G_x);
    free(G_y);

    return 0;
}

请注意，i 的最终值应始终为 XLENGTH。

这是一种对所有数据使用单一结构的替代方法，比分配的二维矩阵更容易处理：

#ifdef _MSC_VER
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#endif

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

#define ROWS 700
#define COLS 1244

struct sobel {
    int Gradient[ROWS][COLS];
    int Image_input[ROWS][COLS];
    int G_x[ROWS][COLS];
    int G_y[ROWS][COLS];
};

int main() {
    struct sobel *data = (struct sobel *)calloc(sizeof(*data), 1);
    if (!data) {
        fprintf(stderr, "cannot allocate memory\n");
        return 1;
    }
    FILE *fr = fopen("ny.txt", "r");
    if (fr == NULL) {
        fprintf(stderr, "cannot open ny.txt: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }
    FILE *fw = fopen("sobel_outt.txt", "w");
    if (fw == NULL) {
        fprintf(stderr, "cannot open sobel_outt.txt: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }

    int x, y, row, column, num;
    int i = 0;

    int XLENGTH = ROWS;
    int YLENGTH = COLS;

    for (row = 0; row < XLENGTH; row++) {
        for (column = 0; column < YLENGTH; column++) {
            if (fscanf(fr, "%d " ",", &num) != 1) {
                fprintf(stderr, "cannot read value for Image_input[%d][%d]\n", row, column);
                return 1;
            }
            data->Image_input[row][column] = num;
        }
    }

    fclose(fr);

    for (x = 0; x < XLENGTH; x += 3) {
        i++;
        for (y = 0; y < YLENGTH; y += 3) {
            if (x == 0 || x == XLENGTH - 1 || y == 0 || y == YLENGTH - 1) {
                data->G_x[x][y] = data->G_y[x][y] = data->Gradient[x][y] = 0;
            } else {
                data->G_x[x][y] = data->Image_input[x + 1][y - 1]
                                + 2 * data->Image_input[x + 1][y]
                                + data->Image_input[x + 1][y + 1]
                                - data->Image_input[x - 1][y - 1]
                                - 2 * data->Image_input[x - 1][y]
                                - data->Image_input[x - 1][y + 1];

                data->G_y[x][y] = data->Image_input[x - 1][y + 1]
                                + 2 * data->Image_input[x][y + 1]
                                + data->Image_input[x + 1][y + 1]
                                - data->Image_input[x - 1][y - 1]
                                - 2 * data->Image_input[x][y - 1]
                                - data->Image_input[x + 1][y - 1];

                data->Gradient[x][y] = abs(data->G_x[x][y]) + abs(data->G_y[x][y]);
                if (data->Gradient[x][y] > 255) {
                    data->Gradient[x][y] = 255;
                }
            }
            fprintf(fw, "%d,\n", data->Gradient[x][y]);
        }
    }
    fclose(fw);

    printf("i= %d\n", i);

    free(data);
    return 0;
}

c中Sobel算法的多个问题

Multiple problems with Sobel algorithm in c

c

visual-studio

sobel