初始化数组时出现段错误

Question

我正在上 C 课程，并遇到了分段错误。据我了解，当您访问尚未分配的内存或超出边界的内存时，应该会发生段错误。当然，我想做的就是初始化一个数组（虽然相当大），

我只是误解了如何解析二维数组吗？放错界限正是会导致段错误的原因——我为此使用嵌套的 for-loop 是错误的吗？

教授提供了时钟功能，所以我希望这不是问题。我在 Cygwin 中运行这段代码，这可能是问题所在吗？源代码如下。也使用c99标准。

完全清楚的是：我正在寻求帮助来理解（并最终修复）我的代码产生段错误的原因。

#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main(void){
   //first define the array and two doubles to count elapsed seconds.   
   double rowMajor, colMajor;
   rowMajor = colMajor = 0;
   int majorArray [1000][1000] = {};

   clock_t start, end;

   //set it up to perform the test 100 times.
   for(int k = 0; k<10; k++)
   {
   start=clock();
   //first we do row major
   for(int i = 0; i < 1000; i++)
   {
       for(int j = 0; j<1000; j++)
       {
           majorArray[i][j] = 314;
       }
   }
   end=clock();
   rowMajor+= (end-start)/(double)CLOCKS_PER_SEC;
   //at this point, we've only done rowMajor, so elapsed = rowMajor
   start=clock();
   //now we do column major
     for(int i = 0; i < 1000; i++)
   {
       for(int j = 0; j<1000; j++)
       {
           majorArray[j][i] = 314;
       }
   }
   end=clock();
   colMajor += (end-start)/(double)CLOCKS_PER_SEC;
   }
   //now that we've done the calculations 100 times, we can compare the values.
   printf("Row major took %f seconds\n", rowMajor);
   printf("Column major took %f seconds\n", colMajor);
   if(rowMajor<colMajor)
   {
     printf("Row major is faster\n");
   }
   else
   {
      printf("Column major is faster\n");
   }

   return 0;

}

Answer 1

您的程序在我的计算机（x86-64/Linux）上正常工作，因此我怀疑您遇到了调用堆栈大小的系统特定限制。我不知道你在 Cygwin 上获得了多少堆栈，但你的数组是 4,000,000 字节（使用 32 位 int） - 这很容易太大。

尝试将 majorArray 的声明移出 main（将其放在 #include 后面）——那么它将是一个全局变量，它来自可能更大的不同分配池。

顺便说一句，这种比较是向后的：

if(rowMajor>colMajor)
{
  printf("Row major is faster\n");
}
else
{
   printf("Column major is faster\n");
}

此外，要进行这样的测试，您确实应该对许多不同的数组大小和形状重复该过程。

Answer 2

您正在尝试抓取堆栈上的 1000 * 1000 * sizeof( int ) 字节。这超过了操作系统允许的堆栈增长。如果在任何 Unix 上 - 检查 ulimit -a进程的最大堆栈大小。

根据经验，使用 malloc(3)。或者使用静态数组 - 在任何函数的范围之外。

在这种情况下，您可以将 MajorArray 的声明替换为：

int (*majorArray)[1000] = calloc(1000, sizeof majorArray);

Answer 3

我无法在您的代码中找到任何错误，因此我编译并运行它并按预期工作。

但是，您的代码中存在语义错误：

   start=clock();
   //set it up to perform the test 100 times.
   for(int k = 0; k<10; k++)
   {

应该是：

   //set it up to perform the test 100 times.
   for(int k = 0; k<10; k++)
   {
   start=clock();

另外，末尾的条件应更改为其相反：

if(rowMajor<colMajor)

最后，为了避免其他人提到的操作系统特定堆栈大小的问题，您应该定义矩阵在 main() 之外：

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int majorArray [1000][1000];

int main(void){
   //first define the array and two doubles to count elapsed seconds.   
   double rowMajor, colMajor;
   rowMajor = colMajor = 0;

Answer 4

这段代码在 Linux 下运行得很好，我看不出有什么明显的错误。你可以尝试通过gdb调试它。像这样编译它：

gcc -g -o testcode test.c

然后

gdb ./testcode

在 gdb 中说 run

如果崩溃了，说 where 然后 gdb 会告诉你崩溃发生的位置。那么现在你就知道错误在哪一行了。

Answer 5

该程序在由 gcc 编译时运行良好，&在 Linux 中运行，Cygwin 很可能是您的问题。

Answer 6

如果它在其他地方正确运行，您很可能试图获取比操作系统允许的更多的堆栈空间。您在堆栈上分配 4MB（1 mill 整数），这对于在堆栈上“安全”分配来说太多了。 malloc() 和 free() 是您最好的选择。