C - 将结构写入二维数组会导致分段错误

Posted 2023-02-18

【中文标题】C - 将结构写入二维数组会导致分段错误

【英文标题】：C - Writing a struct into a 2D array causes Segmentation Fault

【发布时间】：2021-03-19 11:19:02

【问题描述】：

我正在尝试编写一个程序，将文本文件读取到结构的二维数组中，但尝试将结构放入该数组会导致程序崩溃。

这是程序

ppm.c

#include "ppm.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

image parse_ascii_image(FILE *fp) 
  char magic[3];
  char comm[1024];
  char size[10];
  image img;
  int height;
  int width;

  ... // some code
  
  pixel **pixelarr;
  printf("Commencing internal malloc...\n");
  if (height <= 1024 && width <= 1024 && height > 0 && width > 0)
    pixelarr = (pixel **) malloc(height * sizeof(pixel*));
  else
    fprintf(stderr, "Error: Invalid image size: %d * %d", width, height);
    return img;
  
  for (int i = 0; i < height; i++)
    pixelarr[i] = malloc(width * sizeof(pixel));
    
  

  int d = 0;
  int e;
  printf("Filling in array:\n");

  for (int row = 0; row < height; row++)
    for (int col = 0; col < width; col++)
      for (int i = 0; i < 3; i++)
        while ((e = fgetc(fp)) != '\n')
          d = d * 10;
          e = e - 60;
          d += e;
        
        if (i == 0)
          pixelarr[row][col].red = d;
        
        if (i == 1)
          pixelarr[row][col].green = d;
        
        if (i == 2)
          pixelarr[row][col].blue = d;
        
        d = 0;
            
    
  
  printf("Finished! Copying pixels over: \n");
  for (int row = 0; row < height; row++)
    for (int col = 0; col < width; col++)
      img.pixels[row][col] = pixelarr[row][col];
    // ^^^This is where the program crashes
    
  
  printf("Finished! Freeing internal malloc:\n");
  
  ... // some more code

来自 ppm.h 的相关信息：

#ifndef PPM_H
#define PPM_H 1

#include <stdio.h>

...

typedef struct pixel pixel;
struct pixel 
  int red;
  int green;
  int blue;
;

typedef struct image image;
struct image 
  enum ppm_magic magic; // PPM format
  char comments[1024];  // All comments truncated to 1023 characters
  int width;            // image width
  int height;           // image height
  int max_color;        // maximum color value
  pixel **pixels;       // 2D array of pixel structs.
;

...

// Parses an ASCII PPM file.
image parse_ascii_image(FILE *fp);

...

#endif

如果有人可以帮助我找出导致我的程序在那里崩溃的原因，我将不胜感激。 谢谢！

【问题讨论】：

img.pixels 永远不会被初始化。所有似乎都表明您应该简单地用img.pixels = pixelarr; 替换最终的嵌套循环，然后不要释放pixelarr。这将交给接管返回图像的任何人。您还应该正确初始化img 的所有成员。

关于：enum ppm_magic magic; // PPM format 这是声明特定enum 类型的实例。但是枚举在使用之前从未定义过

关于：struct pixel int red; int green; int blue; ; 像素中的“颜色”每个为 8 位，而不是 int（4 或 8 字节）

OT：关于； pixelarr = (pixel **) malloc(height * sizeof(pixel*)); 和 pixelarr[i] = malloc(width * sizeof(pixel)); 1) pixel 的内容未正确定义。 （并且您假设一个像素是 24 位） 2）返回的类型是 void* 可以分配给任何指针。强制转换只会使代码混乱并且容易出错。 3) 始终检查 (!=NULL) 返回值以确保操作成功。如果不成功（==NULL），则通过perror( "malloc failed" ); 通知用户，这将向stderr 输出您的错误消息和文本系统错误。

关于：pixelarr[i] = malloc(width * sizeof(pixel)); 图像行必须是 4 的倍数（无论可见图像宽度如何），因此该语句可能不足以容纳整行。由于上述原因，这：for (int row = 0; row < height; row++) for (int col = 0; col < width; col++) 很有可能无法访问所有正确的像素

【参考方案1】：

几个问题：1：img.pixels 从未初始化。每当您创建指向某事物的指针而不首先为其分配值时，请尝试将其设置为 NULL 以便更容易调试。请注意，这不会解决问题。要修复它，只需使用结构实例初始化它们。2：您应该释放 pixelarr。大多数现代操作系统都会这样做，但它仍然是非常非常非常好的做法。3：不使用嵌套循环会不会更容易，而是使用img.pixels = pixelarr?它实现了相同的效果（除非这是针对一个类，并且这部分是必需的）。