为啥这个字符串反转 C 代码会导致分段错误？ [复制]

Posted 2023-02-14

【中文标题】为啥这个字符串反转 C 代码会导致分段错误？ [复制]

【英文标题】：Why is this string reversal C code causing a segmentation fault? [duplicate]为什么这个字符串反转 C 代码会导致分段错误？ [复制]

【发布时间】：2010-12-09 12:58:15

【问题描述】：

我正在尝试编写代码来反转字符串（我只是想在 C 编程和指针操作方面做得更好），但我不知道为什么我会收到 segmentation fault：

#include <string.h>

void reverse(char *s);

int main() 
    char* s = "teststring";
    reverse(s);

    return 0;


void reverse(char *s) 
    int i, j;
    char temp;

    for (i=0,j = (strlen(s)-1); i < j; i++, j--) 
        temp = *(s+i);     //line 1
        *(s+i) = *(s+j);   //line 2
        *(s+j) = temp;     //line 3
    

导致分段错误的是第 2 行和第 3 行。我知道可能有更好的方法可以做到这一点，但我有兴趣找出具体在我的代码中导致分段错误的原因。

更新：我已按要求包含调用函数。

【问题讨论】：

Segfault 几乎总是意味着您试图取消引用空指针。通过 GDB 运行您的代码，找到它在哪一行出现段错误，并查看那里的哪个指针为空 (0x000000)。

另外，为什么要使用两个变量（i 和 j）？你完全可以用 counter 做到这一点。

你能贴出创建 char* 并将其传递给 reverse() 的代码吗？

并且不要在循环条件中使用strlen()。

@Carl Norum：如果你仔细看，上面代码示例中的循环条件中没有使用strlen。

【参考方案1】：

仅凭该代码无法判断。很可能，您传递的指针指向无效内存、不可修改内存或其他类型的内存，这些内存无法按照您在此处的处理方式进行处理。

你如何调用你的函数？

添加：您正在传递一个指向字符串文字的指针。字符串文字是不可修改的。您不能反转字符串文字。

改为传递指向可修改字符串的指针

char s[] = "teststring";
reverse(s); 

这已经在这里解释得很清楚了。 "teststring" 是一个字符串文字。字符串文字本身是一个不可修改的对象。在实践中，编译器可能（并且将）将其放入只读内存中。当你像这样初始化一个指针时

char *s = "teststring";

指针直接指向字符串文字的开头。在一般情况下，任何修改s 所指内容的尝试都被视为失败。你可以读它，但你不能写它。因此，强烈建议仅使用指向 const 变量的指针来指向字符串文字

const char *s = "teststring";

但是当你声明你的s为

char s[] = "teststring";

你会得到一个完全独立的数组s，它位于普通的可修改内存中，它只是用字符串字面量初始化。这意味着独立的可修改数组s 将从字符串文字中获取其初始值已复制。之后，您的 s 数组和字符串文字继续作为完全独立的对象存在。文字仍然不可修改，而您的 s 数组是可修改的。

基本上，后一个声明在功能上等价于

char s[11];
strcpy(s, "teststring");

【讨论】：

这行得通。谢谢。但是您能否更详细地解释一下这两个字符串初始化之间的区别？ IE。为什么我创建字符串文字的方式，而“数组”语法创建可修改的字符串？

@james 字符串文字进入只读存储。但是通过执行“char []s = ...”，您是在声明一个数组并将其初始化为文字，而不是获取指向文字的指针。

@james：请参阅我的回复中的附加文本。

【参考方案2】：

由于多种原因，您的代码可能会出现段错误。以下是我想到的那些

s 为 NULL s 指向一个保存在只读内存中的 const 字符串 s 不是 NULL 终止的

我认为#2 是最有可能的。可以给我们看看reverse的调用点吗？

编辑

根据您的示例 #2 绝对是答案。 C/C++ 中的字符串文字不可修改。正确的类型实际上是const char* 而不是char*。您需要做的是将可修改的字符串传递到该缓冲区。

快速示例：

char* pStr = strdup("foobar");
reverse(pStr);
free(pStr);

【讨论】：

文字“teststring”位于只读内存中的某处，您不能对其进行写入。这曾经是一种常见的做法，即分配一些内存的一种方式，但大多数现代系统都不允许这样做。 JaredPar 的示例之所以有效，是因为 strdup 分配了您随后拥有的内存。

【参考方案3】：

你是在测试这样的东西吗？

int main() 
    char * str = "foobar";
    reverse(str);
    printf("%s\n", str);

这使 str 成为字符串文字，您可能无法编辑它（对我来说是段错误）。如果您定义char * str = strdup(foobar)，它应该可以正常工作（对我有用）。

【参考方案4】：

你的声明完全错误：

char* s = "teststring";

“teststring”存储在代码段中，和代码一样是只读的。并且，s 是指向“teststring”的指针，同时，您正在尝试更改只读内存范围的值。因此，分段错误。

但是有：

char s[] = "teststring";

s 用“teststring”初始化，当然它在代码段中，但是在这种情况下还有一个额外的复制操作到堆栈。

【参考方案5】：

请参阅 C 常见问题列表中的 Question 1.32：

这些初始化有什么区别？

char a[] = "string literal";
char *p  = "string literal";

如果我尝试为 p[i] 分配新值，我的程序会崩溃。

答案：

字符串文字（C 源代码中双引号字符串的正式术语）可以以两种略有不同的方式使用：

作为 char 数组的初始值设定项，就像在 char a[] 的声明中一样，它指定了该数组中字符的初始值（以及必要时的大小）。

在其他任何地方，它都会变成一个未命名的静态字符数组，这个未命名的数组可能存储在只读内存中，因此不一定可以修改。在表达式上下文中，数组像往常一样立即转换为指针（参见第 6 节），因此第二个声明初始化 p 以指向未命名数组的第一个元素。

有些编译器有一个开关来控制字符串文字是否可写（用于编译旧代码），有些编译器可能有选项可以将字符串文字正式视为const char 的数组（以便更好地捕获错误）。

（强调我的）

另见Back to BasicsJoel。

【讨论】：

虽然此链接可能会回答问题，但最好在此处包含答案的基本部分并提供链接以供参考。如果链接页面发生更改，仅链接答案可能会失效。 - From Review

@Sree 现在应该修复了。

【参考方案6】：

您使用的是哪个编译器和调试器？使用 gcc 和 gdb，我将使用 -g 标志编译代码，然后在 gdb 中运行它。当它出现段错误时，我会做一个回溯（gdb 中的 bt 命令），看看哪个是导致问题的违规行。此外，我会一步一步地运行代码，同时“观察”gdb 中的指针值并知道问题到底出在哪里。

祝你好运。

【参考方案7】：

正如上面提供的一些答案，字符串内存是只读的。但是，一些编译器提供了使用可写字符串进行编译的选项。例如。使用 gcc，支持 3.x 版本 -fwritable-strings，但不支持较新的版本。

【参考方案8】：

我认为strlen 不能工作，因为 s 不是 NULL 终止的。所以你的 for 迭代的行为不是你所期望的。 由于 strlen 的结果将优于 s 长度，因此您将在不应该写入的内存中写入。

此外，s 指向一个由只读存储器保存的常量字符串。你不能修改它。尝试像 strlen 示例中那样使用 gets 函数来初始化 s

【讨论】：

s如何不为null终止？文字字符串始终以空值结尾。