Calloc（）错误强制关闭程序，调试器不可见[关闭]答案

【问题标题】：Calloc() error force closing program, invisible to debugger [closed]Calloc（）错误强制关闭程序，调试器不可见[关闭]
【发布时间】：2018-07-22 06:21:39
【问题描述】：

我正在尝试实现一个函数，该函数将两个动态矩阵 (AxB) 相乘并返回一个指向动态分配的乘积 (C) 的指针。该函数的参数是：

指向矩阵 A 的指针
a_rows，A 中的行数
a_cols A 中的列数
指向矩阵 B 的指针
b_cols，B 中的列数

由于产品将具有与 A 相同的行数和与 B 相同的列数，因此使用 a_rows 和 b_cols 来确定要分配的产品的大小。

功能如图：

double** MatrixMultiply(
    double** a,
    const uint32_t a_rows,
    const uint32_t a_cols,
    double** b,
    const uint32_t b_cols) {

    double** c;
    c = (double**) calloc(a_rows, sizeof(double**));  //product matrix C has 
    //matrix A rows and Matrix B cols

    for(int32_t i = 0; i < a_rows; i++) {
        c[i] = (double*) calloc(b_cols, sizeof(double*));
    }

    for(uint32_t i = 0; i < a_rows; i++) {
        for(uint32_t j = 0; j < b_cols; j++) {
            for(uint32_t k = 0; k < a_cols; k++) {
                c[i][j] += a[i][k] * b[k][j];
            }
        }
    }
    return c;
}

问题是，每当我运行我的程序时，它都会被函数崩溃，因为我认为这是某种分段错误。但是，每当我运行调试器并单步执行每一行时，它都不会显示发生任何错误。

让我感到奇怪的是，当我将“a_rows”和“b_cols”更改为常数（例如，20）时，函数运行正常。什么可能导致这个问题？以及如何解决？任何帮助将不胜感激。

【问题讨论】：

你所有的内存分配都被破坏了：你将错误的类型传递给sizeof，你不应该转换calloc()。
请发minimal reproducible example。
你从不初始化a_rows,b_cols...

标签： c matrix-multiplication

【解决方案1】：

您的代码错误。 calloc（和malloc）可能会失败，你总是应该处理它。你不需要强制转换，第二个参数是每个单元格的大小（不是指向它的指针）。

你应该拥有的最低限度

double** c=  calloc(a_rows, sizeof(double*));
if (c==NULL) { perror("calloc c"); exit(EXIT_FAILURE); }

同样

c[i] = calloc(b_cols, sizeof(double));
if (c[i]==NULL) { perror("calloc c row"); exit(EXIT_FAILURE); };

请注意，对于每个calloc，第二个参数是一个单元的大小（不是指向它的指针）。第一个参数是单元格的数量（您确定要b_cols，而不是a_cols？只有您自己知道）。

对于c整体的分配，在实践中所有指针的大小都是一样的，所以sizeof(double**)一般是一样的值（我的Linux/x86-64上8字节）比sizeof(double*).

您应该使用所有警告和调试信息进行编译：gcc -Wall -Wextra -g。一些编译器（GCC 的最新版本）可能会警告您。您可以使用valgrind 运行（通过检查）您的程序（可能检测到缓冲区溢出）。当然你也应该use the gdb debugger。

顺便说一句，拥有矩阵的更好方法是使它们成为一些抽象数据类型，例如here。

但是，每当我运行调试器并单步执行每一行时，它都不会显示发生任何错误。

在 Linux（或 MacOSX）上，您可以设置系统以便发生核心转储（确保您的核心文件有足够大的限制，可能使用 ulimit 的内置函数 bash），并且使用gdb 分析核心转储的事后分析；见core(5)、gdb(1)、signal(7)。并且gdb 能够运行你的程序直到它崩溃。

【讨论】：

这是一个指向抽象数据解决方案的良好链接。:)

【解决方案2】：

您分配了错误的内存量。

c[i] = (double*) calloc(b_cols, sizeof(double*));

这会为双指针的b_cols 分配内存，而不是双指针的b_cols。

这是使用typedef(<type>)时的典型错误，非常容易出错很容易，因为您在不需要的地方添加了*，或者您忘记在需要时添加*。

使用sizeof *var 比使用sizeof(<type>) 更好：

int *arr = malloc(size * sizeof *arr);

sizeof *arr 返回确切的字节数，无论类型如何。它还有一个好处是，如果您以后碰巧更改了变量，你不必担心改变里面的表达式 sizeof.

正确的做法是：

c = calloc(a_rows, sizeof *c);

if(c == NULL)
{
    // error handling
}

for(int32_t i = 0; i < a_rows; i++) {
    c[i] = calloc(b_cols, sizeof *c[i]);
    if(c[i] == NULL)
    {
        // error handling
    }
}

还有don't cast malloc 并始终检查结果是否不是NULL。如果你不检查结果是NULL，那么你会尝试访问NULL 未定义行为的指针，将导致段错误。也不要之后忘记释放内存。

【讨论】：