是什么导致了分段错误？

Question

我一直在尝试编写一个程序来确定一个数字是否是质数。我是根据埃拉托斯特尼筛法（Sieve of Eratosthenes）来设计它的。无论如何，我的程序适用于小数字（15485863 有效），但如果我使用大数字（例如 17485863），我会收到分段错误。我正在使用无符号长整型，并且认为我没有超过它们的最大值。我只是不明白我做错了什么。预先感谢您的任何帮助！

#include <iostream>
#include <limits>

using namespace std;

bool soe (unsigned long long);

int main (void)
{
 unsigned long long x = 17485863;
 bool q = soe(x);

 cout << x << " is ";
 if(q)
  cout << "prime." << endl;
 else
  cout << "not prime." << endl;

 return 0;
    }

    bool soe(unsigned long long input)
    {
 unsigned long long arrayLength = input%2 + input/2;
 unsigned long long index = 2;
 unsigned long long greatestMult = 0;
 bool array[arrayLength];

 array[0] = true; //ignore true values in the array
 array[1] = true;
 do{
  array[index] = false;
 }while(++index < arrayLength);

 index = 2;

 do
 {
  if(input%index != 0)
  {
   greatestMult = input/index;
   while(index*greatestMult > arrayLength)
    greatestMult--;
   do
   {
    array[index*greatestMult] = true;
   }while(--greatestMult > 0);

   do
   {
    if(!array[index])
     break;
   }while(++index < arrayLength);

  }
  else
  {
   cout << endl << input << " is divisble by " << index << endl;
   return false;
  }
 }while(index < arrayLength);

 return true;
    }

Answer 1

请注意，long long 或使用变量来确定自动数组的尺寸都不是 C++ 的一部分 - 它们是 gcc 提供的扩展，如果可移植性存在问题，则不应使用。

像这样确定数组的大小

 bool array[arrayLength];

为了解决您的问题，如果 arrayLength 值太大，则 将导致堆栈溢出（从而导致段错误）。使用 std::vector 代替，但要注意内存不是无限的资源。

Answer 2

在第 24 行，您有： bool array[arrayLength]; 您不能像这样在堆栈上声明数组。程序在第 29 行崩溃。您需要使用 new/delete 在堆上声明它；

与此类似的东西（我可能有一两个泄漏，但你明白了）；

 //Beginning on Line 28
 bool *array = new bool[arrayLength];

 array[0] = true; //ignore true values in the array
 array[1] = true;
 do{
  array[index] = false;
 }while(++index < arrayLength);

 index = 2;

 do
 {
  if(input%index != 0)
  {
   greatestMult = input/index;
   while(index*greatestMult > arrayLength)
    greatestMult--;
   do
   {
    array[index*greatestMult] = true;
   }while(--greatestMult > 0);

   do
   {
    if(!array[index])
     break;
   }while(++index < arrayLength);

  }
  else
  {
   cout << endl << input << " is divisble by " << index << endl;
   delete [] array;
   return false;
  }
 }while(index < arrayLength);

 delete [] array;
 return true;
    }

输出

g++ -g test.cpp
gdb ./a.out
...clipped...
(gdb) run 
Starting program: /Users/nextraztus/a.out 
Reading symbols for shared libraries ++. done

17485863 is divisble by 3
17485863 is not prime.

Program exited normally.
(gdb) 

Answer 3

index*greatestMult 可能等于 arrayLength，因此您可以覆盖数组末尾后面的最后一个元素。

在堆栈上分配大型数组也可能会导致问题，具体取决于操作系统。有些系统会将堆栈扩展那么多，而其他系统则不能。