【问题标题】：C dynamically allocated struct object causes runtime error ("Segmentation fault (core dumped)")C 动态分配的结构对象导致运行时错误（“分段错误（核心转储）”）
【发布时间】：2020-01-18 16:03:13
【问题描述】：

struct matrix {
    int m, n;   // m rows, n columns
    int** data;
    char name[64];
};

struct matrix* alloc_matrix(const char* name, int m, int n) {
    struct matrix *mat = malloc(sizeof(struct matrix));
    strcpy(mat->name, name);
    mat->m = m;
    mat->n = n;
    mat->data = (int**)malloc(sizeof(m) * (m * n));
    return mat;
}

int main() {
    struct matrix* mat1 = alloc_matrix("mat1", 4, 4);
    mat1->data[0][0] = 2;    <------------------------------ This line causes the error
    return EXIT_SUCCESS;
}

所以我想实现矩阵。我定义了一个结构矩阵，其中包含一个矩阵的名称、行数、列数和数据。使用函数 alloc_matrix 我想为结构对象分配内存。但是这个函数出了点问题，因为如果我想在分配的对象上检索或设置数据，我会得到一个运行时内存错误。

希望有人对动态数据分配有更多经验并看到问题。

【问题讨论】：

标签： c malloc

【解决方案1】：

data 被用作二维数组。也就是说，它是一个数组，其中数组的每个元素本身就是一个整数数组。

mat->data = (int**)malloc(sizeof(m) * (m * n));

这一行分配第一个数组。它现在有足够的空间来容纳 m*n 指针，但指针不指向任何东西。这不是你想要的。

你想要的是数据保存 m 个指针，每个指针保存 n 个元素。

mat->data = (int**)malloc(sizeof(*mat->data) * m);

if(!mat->data)
{
    //handle error case
}

for(int ii = 0; ii < m; ++ii)
{
    mat->data[ii] = (int*)malloc(sizeof(**mat->data) * n);#

    if(!mat->data[ii])
    {
         //handle error case
    }
}

【讨论】：

尽可能使用对象而不是 sizeof 中的类型。这是一个很好的做法
谢谢！对于其他想知道的人，this question 解释了为什么我们可以在 malloc 之前取消引用它们。
我们不会取消引用它们。 sizeof 发生编译时间
抱歉，我的评论措辞不当。最初我对看起来像是一种尊重感到惊讶，直到我记得 sizeof 是编译时间。我链接到问题以向其他同样惊讶的人解释。我会按照你的建议添加错误检查。

【解决方案2】：

mat->data = (int**)malloc(sizeof(m) * (m * n)); 这行不符合你的想法。您需要先为指针分配空间，然后为所有已分配指针的引用对象分配空间。

重要！！！您需要始终检查 malloc 的结果！

必须是：

    if(mat->data = malloc(sizeof(*mat->data) * (m)))
    {
        for(size_t index = 0; index < n; index++)
        {
            if(!(mat->data[index] = malloc(sizeof(**mat->data) * n)))
            {
                //do something if malloc failed
            }
        }
    }

https://godbolt.org/z/skBJzb

在这种情况下，我个人不会这样做。我个人更喜欢限制 malloc 的数量

struct matrix {
    size_t r, c;   // r rows, c columns
    char name[64];
    int data[];
};

struct matrix* alloc_matrix(const char* name, size_t rows, size_t cols) {
    struct matrix *mat = malloc(sizeof(*mat) + rows * cols * sizeof(mat -> data[0]));
    if(mat)
    {
        strcpy(mat->name, name);
        mat->r = rows;
        mat->c = cols;
    }
    return mat;
}

int setdata(struct matrix *mat, size_t row, size_t col, int val)
{
    int result = -1;
    
    if(mat)
    {
        if(row < mat -> r && col < mat -> c)
        {
            mat -> data[row * mat -> c + col] = val;
            result = 0;
        }
    }
    return result;
}


int main() {
    struct matrix* mat1 = alloc_matrix("mat1", 4, 4);
    
    if(mat1)
    {
        printf("set result %d\n", setdata(mat1, 2, 2, 0));
        printf("set result %d\n", setdata(mat1, 5, 2, 0));
    }
}

【讨论】：