从二进制文件加载图像像素时出现 C++ 分段错误

Posted 2023-02-16

【中文标题】从二进制文件加载图像像素时出现 C++ 分段错误

【英文标题】：C++ Segmentation Fault when loading Image Pixels from Binary File

【发布时间】：2017-08-03 19:12:33

【问题描述】：

为了好玩而做一些 C++ 并且有一个问题，当我在对图像进行一些修改后加载图像时，它给了我分割错误。我觉得我错过了一些东西，但我不知道在哪里。

编辑这是保存和加载功能的代码，（假设包含所有必要的头文件）：

    int Image::save(const char* filename)
    
      if(filename == NULL)
      
        return 1;
      
      ///*
      ofstream outFile(filename, ios::out | ios::binary);
      if (!outFile)
      
        return 1;
      
      outFile.write(reinterpret_cast<char*>(&cols), sizeof(unsigned int));
      outFile.write(reinterpret_cast<char*>(&rows), sizeof(unsigned int));
      outFile.write(reinterpret_cast<char*>(pixels), sizeof(uint8_t) * cols * rows);
      outFile.close();
      return 0;
    

    int Image::load(const char* filename)
    
      if(filename == NULL)
      
        return 1;
      
      ///*
      ifstream inFile(filename, ios::in | ios::binary);
      if (!inFile)
      
        return 1;
      
      **//feels like the segmentation fault is happening here**

      inFile.read(reinterpret_cast<char*>(&cols), sizeof(unsigned int));
      inFile.read(reinterpret_cast<char*>(&rows), sizeof(unsigned int));
      inFile.read(reinterpret_cast<char*>(pixels), sizeof(uint8_t) * cols * rows);
      inFile.close();
      return 0;
    

编辑 这是我正在使用的头文件：

class Image 

public:
  unsigned int cols;
  unsigned int rows;
  uint8_t* pixels;

...

/* Saves the image in the file filename. In a format that can be
     loaded by load().  Returns 0 on success, else a non-zero error
     code. */
  int save( const char* filename );

  /* Load an image from the file filename, replacing the current
     image size and data. The file is in a format that was saved by
     save().  Returns 0 success, else a non-zero error code . */
  int load( const char* filename );
;

【问题讨论】：

什么是pixels？

我认为这可能是在您的写入函数中保存。当您使用 char* 时，可能只允许读取操作。这是我的第一个猜测。你能测试一下 save 方法，看看你是否遇到了段错误？

您为什么不使用调试器准确检查它发生的位置？另外，顺便说一下，行、列和像素是什么？为什么它们显然是全球性的？

Why is iostream::eof inside a loop condition considered wrong?.

@EastonBornmeier，保存功能正常，只是加载功能不正常

【参考方案1】：

当您使用 ios::ate 打开文件时，您将文件指针移动到文件末尾，然后再尝试读取它。您想从文件的开头读取，因此应删除 ios::ate。

另外，您是在循环中阅读，而不是在循环中写入。你的 while 应该是一个 if，或者只是被删除。

也读取不会调整您的指针（或者不应该......看我的下一点），而只是将数据读入您指向的位置。所以 NULL 检查（如果像素==NULL）是无意义的。

另外，您不应该对pixels 使用地址运算符 (&)。 pixels 已经是一个指针，您对该变量的读写都应该删除 &，如下所示：

inFile.read(reinterpret_cast<char*>(pixels), sizeof(uint8_t) * cols * rows);

您可能会发现这很有帮助： http://boredzo.org/pointers/

编辑：

    inFile.read(reinterpret_cast<char*>(&cols), sizeof(unsigned int));
    inFile.read(reinterpret_cast<char*>(&rows), sizeof(unsigned int));
    resize(cols, rows, 0);
    inFile.read(reinterpret_cast<char*>(pixels), sizeof(uint8_t) * cols * rows);

您的 resize() 需要在尝试删除它之前确保指针不为 NULL，并且您可能应该使 fill() 成为一个单独的函数。

但至少可以

int Image::resize(unsigned int width,  unsigned int height, uint8_t fillcolor)

  if (pixels != NULL)
      delete[] pixels;
  ...

【讨论】：

所以对于读取功能，它应该读取类似这样的内容inFile.read(reinterpret_cast<char*>(&cols), sizeof(unsigned int));inFile.read(reinterpret_cast<char*>(&rows), sizeof(unsigned int));inFile.read(reinterpret_cast<char*>(pixels), sizeof(uint8_t) * cols * rows);

为了保存 inFile.read(reinterpret_cast<char*>(pixels), sizeof(uint8_t) * cols * rows); 但它给了我 free():invalid size

可能需要看main()。您需要为像素指针分配内存。理想情况下，正确的数量，如下所示：“pixels = new uint8_t[cols * rows];”

为此：if (pixels != NULL) delete [] pixels; 这个应该放在哪里？

我在回答中澄清了

【参考方案2】：

除了@zzxyz 的回答之外，您可能还遇到了字节顺序 的问题。当您阅读cols 和rows 时，c++ 可能会将整数中的字节从最低有效位到最高位（小端）排序，而文件可以将字节从最高位到最低位（大端）排序，例如（查看更多here)。这可能会为您提供cols 和rows 的值，这与您的预期大相径庭，读取cols * rows 字节可能会使inFile 尝试读取远远超出文件长度的内容。我建议检查或打印cols 和rows 的值，并确保它们符合您的期望；如果不是，则必须颠倒整数中字节的顺序。