(C) 指针 strcpy 出现分段错误

Question

我是 C 的新手，整个早上我都被困在这段代码上。
它编译没有问题，但执行时失败。
如果您有任何想法可以帮助我解决这个问题，请给我留言。任何意见将不胜感激。

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

typedef struct phonebook {
    char name[20];
    char phoneNum[20];
} Phonebook;

int bookSize=1;

void load(Phonebook **book);
void insert(Phonebook **book);
void delete(Phonebook **book);
void search(Phonebook *book);
void print(Phonebook *book);
void save(Phonebook *book);

int main(void) {
    Phonebook *book = (Phonebook *)calloc(sizeof(Phonebook), bookSize);
    load(&book);
    int menuInput=0;
    while(menuInput != 5) {
        puts("***** MENU *****");
        puts("1. Insert");
        puts("2. Delete");
        puts("3. Search");
        puts("4. Print All");
        puts("5. Exit");
        printf(">> ");
        scanf("%d", &menuInput);

        switch(menuInput) {
            case 1 : insert(&book); break;
            case 2 : delete(&book); break;
            case 3 : search(book); break;
            case 4 : print(book); break;
            case 5 : break;
            default : puts("enter correct command"); break;
        }
    }
    save(book);
    free(book);
    puts("\nexit\n");
    return 0;
}

void load(Phonebook **book) {
    FILE *fp = fopen("phonebook.txt", "rt");
    if(fp == NULL) {
        FILE *fp = fopen("phonebook.txt", "wt");
        fclose(fp);
        puts("Welcome! It looks like you don't have an existing phonebook.");
        puts("A new phonebook has been created.\n");
        return;
    }
    else {
        char temp[20];
        int i=0;
        while(fscanf(fp, "%s", temp) != EOF) {
            strcpy(book[i]->name, temp);
            fscanf(fp, "%s", temp);
            strcpy(book[i]->phoneNum, temp);
            i++;
            bookSize++;
            *book = (Phonebook *)realloc(*book, sizeof(Phonebook) * (bookSize));
        }
        fclose(fp);
        printf("Loaded %d contacts\n", bookSize-1);
    }
}

void insert(Phonebook **book) {
    puts("\nCreate a new contact");
    getchar();
    char temp[20];
    printf("Name : ");
    fgets(temp, 20, stdin);
    //temp[strlen(temp)-1]=0;
    strcpy(book[bookSize-1]->name, temp);
    //fgets(book[bookSize-2]->name, 20, stdin);
    //book[bookSize-2]->name[strlen(book[bookSize-2]->name)-1]=0;
    printf("Phone : ");
    fgets(temp, 20, stdin);
    //temp[strlen(temp)-1]=0;
    strcpy(book[bookSize-1]->phoneNum, temp);
    //fgets(book[bookSize-2]->phoneNum, 20, stdin);
    //book[bookSize-2]->phoneNum[strlen(book[bookSize-2]->phoneNum)-1]=0;
    puts("Done!\n");
    bookSize++;
    *book = (Phonebook *)realloc(*book, sizeof(Phonebook) * bookSize);
}

void delete(Phonebook **book) {}

void search(Phonebook *book) {}

void print(Phonebook *book) {
    if(bookSize == 1) {
        puts("\nempty\n");
        return;
    }
    puts("");
    for(int i=0; i<bookSize-1; i++) {
        printf("Name : %-10s  Phone : %s\n", book[i].name, book[i].phoneNum);
    }
    puts("");
}

void save(Phonebook *book) {
    FILE *fp = fopen("phonebook.txt", "wt");
    for(int i=0; i<bookSize-1; i++) {
        fprintf(fp, "%s\n%s\n", book[i].name, book[i].phoneNum);
    }
    fclose(fp);
    printf("\nSaved %d contacts", bookSize-1);
}

Segmentation fault (core dumped)

** 抱歉删除了我认为“不相关”的部分代码！
我已将整个代码添加到帖子中。谢谢！

Answer 1

正如您的其他答案所表明的那样，您正在绊倒双重间接的细节。

您将电话簿维护为一组结构。在main 中，变量book 是指向该数组中第一个结构的指针。第二个将立即在内存中跟随它，第三个将立即跟随它，etc.. 这一切都很好。

insert() 和load() 都接受指向第一本书的指针作为参数。这也是正确的，因为这些方法为数组重新分配内存。重新分配不一定就地完成——新空间可能与旧空间位于不同的位置。传入realloc 的原始指针在调用后必须被视为无效，并在其位置使用返回值（假设调用成功）。您也可以正确处理此问题，通过指针参数更新main 的指针：

           *book = (Phonebook *)realloc(*book, sizeof(Phonebook) * (bookSize));

但是您尝试将电话簿条目写入分配的空间是不正确的。例如，在load() 中，这个：

           strcpy(book[i]->name, temp);

尝试访问 i^thPhonebook * 在book 指向的指针数组中，并写入name 它指向的 Phonebook 的成员。但是只有一个Phonebook *，而不是它们的数组。您正在为它指向的Phonebooks 分配和重新分配空间。

这是一个粗略的图表：

---

实际布局：

[Phonebook **]  ----> [Phonebook *]  ----> [ Phonebook, Phonebook, Phonebook ... ]

就像被访问一样：

[Phonebook **]  ----> [Phonebook *, Phonebook *, Phonebook *, ...]
                           |            |            |
                           V            |            |
                      [Phonebook]       V            |
                                   [Phonebook]       V
                                                 [Phonebook]

---

解决方案：

正如您将分配的指针分配给*book，而不是book，您应该将索引运算符应用到*book：

            strcpy((*book)[i].name, temp);

由于它是 Phonebooks 的数组，而不是指向它们的指针数组，因此您使用如图所示的直接成员访问运算符 (.)，而不是间接访问运算符。

但是请注意，您在不同的函数中使用相同的名称book 来指定具有不同间接程度的指针。因此，尽管上述在load() 和insert() 中是正确的，但在main() 和其他一些函数中是错误的。

Answer 2

tl;dr：insert(&book) 应该只是 insert(book)，并将其定义为从堆中分配内存获得的地址，用于存储从calloc 获得的地址。

您将insert() 的参数定义为**book，并且当您从calloc() 调用中获得*book 时，您可以合理地使用地址运算符&“添加另一个*”。问题是您从 calloc 调用中获得的*book 地址是main() 函数调用堆栈上的一个位置。因此，当strcpy() 的参数使用数组索引表示法取消引用此地址时，它会尝试获取位于调用堆栈上的指针+bookSize - 1 的值。这已经处于未定义的行为领域，因为堆栈不应该动态存储内存，但是由于堆栈位于内存布局（高地址区域）的顶部，因此您会遇到段错误，因此添加足够大的值book 的取消引用值会将您置于非法的内存访问区域。