使用 malloc() 分配内存后访问内存位置时出现分段错误

Question

我目前正在使用 C++ 创建一个小型编译器。我定义了以下对象：

struct ValueNode
{
    std::string name;
    int value;
};

struct StatementNode
{
    StatementType type;

    union
    {
        struct AssignmentStatement * assign_stmt;
        struct PrintStatement * print_stmt;
        struct IfStatement * if_stmt;
        struct GotoStatement * goto_stmt;
    };

    struct StatementNode * next; // next statement in the list or NULL
};

我已经定义了一系列与语言中不同类型的语句相关的函数。这些函数之一称为 parse_assignment_stmt()。我遇到的分段错误发生在此函数中，在尝试为最近分配的内存分配值后立即发生。这是那个函数：

struct StatementNode* parse_assign_stmt() {

    //Object to be returned. Holds an object representing a statement
    //made within the input program.
    struct StatementNode* st = (struct StatementNode*)malloc(sizeof(struct StatementNode));

    st->type = ASSIGN_STMT;

    //First token should be an ID. Represents memory location we are assigning to.
    Token tok = lexer->GetToken(); 

    if(tok.token_type == ID) {

        //Second token in an assignment should be an equal sign
        Token tok2 = lexer->GetToken();

        if (tok2.token_type == EQUAL) {

            //This function reads the next token, makes sure it is of type NUM or ID, then creates and returns a ValueNode containing the relevant value.
            struct ValueNode* rhs1 = parse_primary();

            Token tok3 = lexer->GetToken();

            //Assignment format for this logical branch: "x = 5;"
            if(tok3.token_type == SEMICOLON) {
                //first type

                //Allocate memory for objects needed to build StatementNode st
                struct AssignmentStatement* assign_stmt = (struct AssignmentStatement*)malloc(sizeof(struct AssignmentStatement));

                struct ValueNode* lhs = (struct ValueNode*)malloc( sizeof(struct ValueNode));

                printf("Name: %s, Value: %d\n", lhs->name.c_str(), lhs->value);


                //PROBLEM ARISES HERE***
                //lhs->name = tok.lexeme;               

                //return the proper structure
                return st;
            }
            else if(tok3.token_type == PLUS || tok3.token_type == MINUS || tok3.token_type == DIV || tok3.token_type == MULT) {
                //second type

                //TODO
            }
            else {
                printf("Syntax error. Semicolon or operator expected after first primary on RHS of assignment.");
                exit(1);
            }
        }
        else {
            //not of proper form
            printf("Syntax error. EQUAL expected after LHS of assignment.");

            exit(1);
        }
    }
    else {
        //Not of proper form. Syntax error
        printf("Syntax error. ID expected at beginning of assignment.");

        exit(1);
    }
}

本质上，我正在为新的 ValueNode 分配内存以创建变量 lhs。我立即打印出名称和值字段，以确保不存在任何内容。在我的编译器输出中（顺便说一下，我使用的是 g++），它告诉我名称为 (null)，值为 0，这是预期的。一旦我取消注释该行

lhs->name = tok.lexeme;

我遇到了分段错误。在这一点上，我不知道出了什么问题。我正在创建变量，使用 malloc 为该位置分配内存，确保那里没有存储任何东西，然后立即尝试写入一个值。它总是给我一个分段错误。

这是通过标准输入输入程序的输入程序（.txt 文件）。

i;
{
    i = 42 ; 
    print i;
}

我尝试使用 calloc() 代替，因为这应该确保在返回指针之前清除内存，但这并没有改变任何东西。任何建议都会很棒。谢谢！

Answer 1

如果线路出现问题：

lhs->name = tok.lexeme; 

那么我保证问题出在lhs 或tok.lexeme。

在此之前，您似乎已经确认 lhs 可以：

printf("Name: %s, Value: %d\n", lhs->name.c_str(), lhs->value);

那么代币结构出现问题的可能性就会飙升。

但是，我们不需要推测，您应该能够将代码加载到一个好的调试器中（或者甚至gdb，在紧要关头^(a)），设置一个断点在违规行，实际上查看变量以查看它们是否符合预期。或者，至少在尝试使用之前打印出更多内容。

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除此之外：我一直对在大学教授的第一门课程不是调试 101 感到困惑。这是我儿子一开始就教他的第一课做 Python 开发。

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^(a) Pax 鸭子作为掩护 :-)

Answer 2

经过进一步调查，我发现在为我的 ValueNode 对象（由于某种原因，只有这些对象）分配内存（使用 malloc()）时，malloc() 正在返回一个指向不可访问内存的指针。尝试打印我的 ValueNode 结构时，我在 gdb 中收到的错误是：

{name = 的内存，值 = 42}

不幸的是，我无法找到使用 malloc() 为该对象分配内存的方法。然而，我设法实现的一种解决方法是在 ValueNode 的结构定义中创建一个构造函数，然后使用“new”来创建对象并为我分配内存，而不是试图强制 malloc() 工作。回想起来，我可能应该从 malloc() 开始使用这种更简单的方法。