将 int 成员添加到 C 结构会导致段错误

Question

我仍在学习 C，并开始使用它来生成图像。 我不明白为什么我的一个程序会出现段错误。 这是源代码，减少到 40 行：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct color {
        unsigned char r, g, b;
};
struct image {
        int w, h/*, o*/;
        struct color **data;
};
int main() {
        // Declarations
        int x, y;
        struct color *black;
        struct image *img;
        // Set up color black
        black = (struct color *) malloc(sizeof(struct color *));
        black->r = 0;
        black->g = 0;
        black->b = 0;
        // Set up image img
        img = (struct image *) malloc(sizeof(struct image *));
        img->w = 1;
        img->h = 1;
        /*img->o = 0;*/
        img->data = (struct color **) malloc(img->h * sizeof(struct color *));
        for (y = 0; y < img->h; y++) {
                img->data[y] = (struct color *) malloc(img->w * sizeof(struct color));
        }
        // Fill in img with black
        for (x = 0; x < img->w; x++) {
                for (y = 0; y < img->h; y++) {
                        img->data[y][x].r = black->r;
                        img->data[y][x].g = black->g;
                        img->data[y][x].b = black->b;
                }
        }
        // Free black
        free(black);
        // Free img
        for (y = 0; y < img->h; y++)
                free(img->data[y]);
        free(img->data); // Segfaults
        free(img); // Also segfaults
        return 0;
}

它编译并运行良好（在 Ubuntu 上使用 gcc，在 Vista 上使用 Cygwin），但是取消注释处理 img->o 的两行会破坏它。 我有一种感觉，它与 上一个问题有关，但我正在 malloc'ing一切需要进行 malloc 的东西（我认为）。 任何帮助，将不胜感激。

Answer 1

您的 malloc 语句中有一个错误。 您正在分配指针而不是结构。 这仅提供 4 个字节的内存，而不是结构所需的实际大小。

black = malloc(sizeof(*black));

为指针分配内存时，您需要为所指向的对象分配内存，而不是指针的类型。 如果您只是如图所示编写 sizeof(*black)，即使 black 的类型发生变化，您也将始终获得正确的类型。

Answer 2

乍一看，您似乎使用了额外级别的指针间接寻址，这导致了段错误。 当您分配内存时，它是指向对象的指针，而不是指向对象指针的指针。 所以你将拥有：

img = (struct image *)malloc(sizeof(struct image))
img->o = 0

Answer 3

JaredPar 有正确的答案，但如果出现段错误，首先要做的就是在 valgrind 下运行程序。 对于处理此类问题有很大的帮助。

顺便说一句，我已经在这个错误上浪费了好几天的时间。 很高兴你在 C 编程职业生涯的早期就遇到了它，并且将来会一直留意它。

Answer 4

哎呀，代码被截断了； 我忘记转义小于号。 这里是：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct color {
    unsigned char r, g, b;
};
struct image {
    int w, h/*, o*/;
    struct color **data;
};
int main() {
    // Declarations
    int x, y;
    struct color *black;
    struct image *img;
    // Set up color black
    black = (struct color *) malloc(sizeof(struct color *));
    black->r = 0;
    black->g = 0;
    black->b = 0;
    // Set up image img
    img = (struct image *) malloc(sizeof(struct image *));
    img->w = 1;
    img->h = 1;
    /*img->o = 0;*/
    img->data = (struct color **) malloc(img->h * sizeof(struct color *));
    for (y = 0; y < img->h; y++) {
        img->data[y] = (struct color *) malloc(img->w * sizeof(struct color));
    }
    // Fill in img with black
    for (x = 0; x < img->w; x++) {
        for (y = 0; y < img->h; y++) {
            img->data[y][x].r = black->r;
            img->data[y][x].g = black->g;
            img->data[y][x].b = black->b;
        }
    }
    // Free black
    free(black);
    // Free img
    for (y = 0; y < img->h; y++)
        free(img->data[y]);
    free(img->data);
    free(img);
    // Return
    return 0;
}