指向 mpz_t 数组的指针出现双重释放错误

Question

我目前正在学习 libgmp，为此我正在编写一个小程序来查找素因数。我的程序调用一个函数，该函数用不同数量的 mpz_t 整数（给定数字的质因数）填充数组，我需要返回这些整数。我计划将最后一个元素设置为 NULL，这样我就知道函数找到了多少个 mpz_t 整数。

我的问题是我的指向 mpz_t 整数的指针数组出现了双重错误。我写了一些示例代码来说明我的问题：

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

int main(void)
{
    mpz_t *p = malloc(5*sizeof(mpz_t*));
    mpz_init_set_ui(p[0], 2UL);
    mpz_init_set_ui(p[1], 5UL);
    gmp_printf("%Zd %Zd\n", p[0], p[1]);
    mpz_clear(p[0]);
    mpz_clear(p[1]);
    free(p);
    return 0;
}

2 和 5 被打印到标准输出，所以分配似乎没问题。但我得到了下面的双重释放错误：

2 5
*** glibc detected *** ./lol: double free or corruption (out): 0x08e20020 ***
======= Backtrace: =========
/lib/libc.so.6(+0x6b6c1)[0xb77126c1]
/lib/libc.so.6(+0x6cf18)[0xb7713f18]
/lib/libc.so.6(cfree+0x6d)[0xb7716f8d]
/usr/lib/libgmp.so.3(__gmp_default_free+0x1d)[0xb77f53fd]
/usr/lib/libgmp.so.3(__gmpz_clear+0x2c)[0xb77ff08c]
./lol[0x80485e3]
/lib/libc.so.6(__libc_start_main+0xe6)[0xb76bdb86]
./lol[0x80484e1]

我仍然完全习惯了指针，并且 gcc 没有给出错误，但是我相当确定这是错误的，我应该做类似的事情

mpz_init_set_ui(*p[0], 2UL);

而不是：

mpz_init_set_ui(p[0], 2UL);

但这给了我编译器错误

test.c:8: error: incompatible type for argument 1 of ‘__gmpz_init_set_ui’
/usr/include/gmp.h:925: note: expected ‘mpz_ptr’ but argument is of type ‘__mpz_struct’

无论如何，我的问题是：

1. 我确信我应该在 mpz_init_set_ui() 调用中取消引用指针，为什么这是错误的？
2. 有更好的方法吗？我应该使用链表吗？（我还没有学过链表，我认为数组最适合这个，但如果我真的让事情变得更加困难，请告诉我） 3.创建一个结构体，其中包含指向我的数组的指针和另一个包含数组中元素数量的变量，然后返回指向该变量的指针，这样会更好吗？

该平台是 linux 32 位，以防万一相关。

这是我刚才的代码，我要修改它，我在堆栈上声明了 mpz_t 数组。但我想让 main() 成为一个函数：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "prime.h"

#define MAXFACTORS 100

int main(void)
{
    mpz_t numToFactor, factor;
    mpz_t result;/* used to pass return values from getPrimeFactor() */
    mpz_t primeFactors[MAXFACTORS];

    mpz_init_set_str(numToFactor, "18 446 744 073 709 551 615 436 457 568", 10);
    mpz_init(factor);
    mpz_init(result);

    int pFLen = 0;
    mpz_init(primeFactors[pFLen]);

    getPrimeFactor(numToFactor, result);
    mpz_set(factor, result);
    while(mpz_cmp_ui(factor, 0UL))
    {
        mpz_set(primeFactors[pFLen], factor);
        pFLen++;
        if(pFLen == MAXFACTORS)
        {
            puts("Ran out of space to store prime factors, quitting...");
        }
        mpz_init(primeFactors[pFLen]);

        mpz_divexact(factor, numToFactor, factor);
        mpz_set(numToFactor, factor);

        getPrimeFactor(factor, result);
        mpz_set(factor, result);
    }
    mpz_set(primeFactors[pFLen], numToFactor);
    pFLen++;

    int i;
    for(i = 0; i < pFLen; i++)
    {
        gmp_printf("%Zd ", primeFactors[i]);
    }
    puts("");

    mpz_clear(numToFactor);
    mpz_clear(factor);
    return 0;
}

提前感谢大家，

Answer 1

这条线

 mpz_t *p = malloc(5*sizeof(mpz_t*));

可能是您遇到麻烦的原因。您已为指向 mpz_t 的 5 个指针分配了足够的空间，而不是 5 个 mpz_t。根据 mpz_t 的大小，您可能会写到数组末尾，等等。

您会想说

 mpz_t *p = malloc(5*sizeof(mpz_t));

分配一个包含 5 个 mpz_t 的数组。

Answer 2

你的问题的一部分

mpz_t *p = ...;

p是一个指向mpz_t的指针； p[0]（与*p相同）是一个mpz_t，p[1]也是一个mpz_t（相同如 *(p + 1)), ...

mpz_init_set_ui(*p[1], 5UL); /* error */

p[1] 是 mpz_t。你不能取消引用它（我认为）。
如果您愿意，可以使用以下语法

mpz_init_set_ui(*(p + 1), 5UL);