为什么我的二维数组会导致 C 总线错误？

Question

我正在尝试用 C 创建一个简单的二维数组，但显然遇到了一些内存问题。我的设置很简单，我不知道出了什么问题。我承认我对指针的理解不够，但我仍然认为这应该可行。有人能看出这里的缺陷吗？

typedef unsigned int DATUM;
DATUM **series_of_data;
void initialize_data()
{
    *series_of_data = (DATUM *) malloc(1024 * sizeof(DATUM));
}

这会导致我的程序在运行时因总线错误而崩溃。

Answer 1

series_of_data 实际上没有分配。

您有多种方法来分配 2D 数组，要么使用行数组模型，该模型的缓存一致性较差，因此通常性能较差，要么使用 C 中的数值配方中建议的 Iliffe 向量，其中包括分配一个巨大的 h*w 内存块和一个包含行（或列）开头的侧指针数组：

DATUM** alloc_array( int h, int w )
{
  int i;
  DATUM** m = (DATUM**)malloc(h*sizeof(DATUM*));
  m[0] = (DATUM*)malloc(h*w*sizeof(DATUM));
  for(i=1;i<h;i++) m[i] = m[i-1]+w;
  return m;
}

void release_array(DATUM** m)
{
  free( m[0] );
  free( m);
}

int main()
{
  int r,c;
  DATUM** tab;
  int width  = 5;
  int height = 3;
  tab = alloc_array(height, width); /* column first */

  for(r = 0;r<height;++r)
   for(c = 0;c<width;++c)
    tab[r][c] = (1+r+c);

  for(r = 0;r<height;++r)
  {
    for(c = 0;c<width;++c)
    {
      printf("%d\t",tab[r][c]);
    }
    puts("");
  }
  release_array(tab);
}

数据很好地打包在内存中，因此缓存很满意，并且您可以保留 [][] 访问模式。
就速度而言，这与经典 DATUM* + 多项式访问方法的速度相差 +/-3%。

Answer 2

series_of_data 是一个无效的指针 - 您没有将它分配给任何东西。当您尝试分配其内存位置 (*series_of_data = ...) 时，它会将内容放入随机位置，这可能不会执行您想要的操作。您必须将series_of_data指向有用的地方，例如，

series_of_data = (DATUM **)malloc(16 * sizeof(DATUM *))

对于其中有16个用于DATUM *指针的槽的数组。

Answer 3

在分配给 *series_of_data 之前，您尚未分配 series_of_data 指针。

例如，如果 series_of_data 旨在成为一个数组，那么您需要编写如下内容：

series_of_data = malloc(n*sizeof(DATUM*));

其中 n 是 series_of_data 的长度大批。

只有完成此操作后，您才能分配给*series_of_data。