分配大小较小的 calloc 上的分段错误

Question

我编写了代码来模拟选举，这可以按预期工作，但是当我将 BALLOT_SIZE 修改为 7，并在 New_Random_Ballot() 中更改 int v[BALLOT_SIZE] = {0,1,2,3,4,5,6} 的定义时，语句 struct Ballot * New_Ballot = calloc(1, sizeof(struct Ballot *)); 给了我一个分段过错。需要注意的是，将 BALLOT_SIZE 设置为 6 并修改 int v[BALLOT_SIZE] = {0,1,2,3,4,5} 的定义以及这些变量的所有较小设置（例如长度 4、3 或 2）都可以正确执行。为了清楚起见，我删除了对数组进行洗牌的代码。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
#define BALLOT_SIZE 5
#define NUM_VOTERS 50

struct Ballot {
    int votes[BALLOT_SIZE];
};

struct Ballot * New_Random_Ballot() {

    int v[BALLOT_SIZE] = {0,1,2,3,4}; 
    struct Ballot * New_Ballot = calloc(1, sizeof(struct Ballot *));

    for (int j = 0; j < BALLOT_SIZE; j++) {
        New_Ballot->votes[j] = v[j];
    }
    return New_Ballot;
}

void Hold_Election(struct Ballot * Election[NUM_VOTERS]) {
    for (int i=0; i < NUM_VOTERS; i++) {
        Election[i] = New_Random_Ballot();
    }   
}

int main() {
    struct Ballot * Election[NUM_VOTERS];
    Hold_Election(Election);

    //free memory
    for (int i=0; i < NUM_VOTERS; i++) {
        free(Election[i]);
    }
    return 0;
}

我已经尝试捕获 calloc 调用的返回值并对照 NULL 检查它，但在它能够检查返回值之前，它出错了（在本例中，BALLOT_SIZE 为 7）：

struct Ballot * New_Random_Ballot() {

    int v[BALLOT_SIZE] = {0,1,2,3,4,5,6}; 
    struct Ballot * New_Ballot = calloc(1, sizeof(struct Ballot *));

    if (New_Ballot == NULL) {
        perror("could not allocate ballot\n");
    }

    for (int j = 0; j < BALLOT_SIZE; j++) {
        New_Ballot->votes[j] = v[j];
    }
    return New_Ballot;
}

Answer 1

问题出在这里：

calloc(1, sizeof(struct Ballot *));  // Ballot* is a pointer of size 4 or 8

替换为：

calloc(1, sizeof(struct Ballot));  // struct Ballot is a structure of some size

正如下面@Olaf 正确指出的那样，指针大小可能取决于CPU。上面的原始答案需要澄清一下。

对于任何数据类型、结构或联合 AnyType，ISO 标准都保证了这种平等：

sizeof(AnyType*) == sizeof(void*)

void* 的大小由 CPU 架构定义。在 32 位平台上，指针长度为 4 字节，在 64 位平台上，指针长度为 8 字节。

在 16 位平台上，例如 i386，指针通常为 16 位长，但也有远指针，sizeof(void far*)通常为 32 位（16 位用于段， 16 位地址）。

在 8 位平台上，例如 i8051，逻辑会规定指针为 8 位宽，但这不是很有用，因此在 8 位 CPU 上指针通常为 16 位宽。在 8 位 CPU 上通常没有与指针相关的段，而管理远内存是程序员的责任。即通过设置适当的控制寄存器来更改可见的扩展内存页面。