为什么这段代码通常可以工作，但有时会产生分段错误？

Question

这是我的代码

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

/**************************************************
a is a pointer to an array of strings
b is a string
This function appends b to *a
n is the number of strings currently "held" by *a
**************************************************/
int append(char ***a, char *b, unsigned long n) {
    if (a && *a && **a) {
        char** tmp = realloc(*a, (n + 1) * sizeof(**a));
        if (tmp) {
            tmp[n] = b;
            *a = tmp;
            return 0;
        }
    }
    return -1;
}

void test() {
    char *words[7] = { "food", "is", "good", "to", "eat,", "like", "pizza" };
    char** a = malloc(1 * sizeof(*a));

    for (int i = 0; i < 7; i++) {
        append(&a, words[i], i);
        int j = 0; 
        while (j <= i) 
            printf("%s ", a[j++]); 
        printf("\n");
    }
}

int main() {
    test();
    return 0;
}

代码总是可以正常编译并且没有警告。并且可执行文件在大约 95% 的时间内按预期运行。但是大约 5% 的时间，我会遇到分段错误。我知道故障发生在a[j++]，但我不明白为什么。

Answer 1

看看这一行：

if (a && *a && **a)

当您为a 最初指向的一个元素设置malloc 空间时，您实际上从未初始化该内存。结果，**a 未初始化，因此读取它被视为未定义行为。在实践中，我怀疑有时分配给您的内存在某些情况下是空指针，但在其他情况下却不是，这导致了片状问题。

我实际上认为您甚至不需要检查 *a 和 **a。只要指针a 本身不是空指针，您就可以修改它指向的指针（*a）。此外，这里实际上不需要知道*a 指向的数组的第一个元素是否为空（**a）。所以你可以把这个检查替换为

if (a)

我会更进一步，甚至不会为 a 分配初始数组，因为您实际上永远不会读取存储在那里的值。

其他要做的事情：函数append返回一个状态码，通知操作是成功还是失败。最好在调用append 时检查该值，以防万一失败。您可能还想将外部 if 语句更改为 assert 以便如果有人使用错误参数调用它，它会停止并报告违反先决条件而不是失败并返回错误代码。毕竟，如果问题是“你给我的论点不可能是正确的”，那就意味着代码中的某个地方存在逻辑错误。

希望这会有所帮助！