给出奇怪行为的 C 结构数组答案

【问题标题】：C array of structs giving strange behaviour给出奇怪行为的 C 结构数组
【发布时间】：2021-05-01 01:35:24
【问题描述】：

我是 C 编程新手，所以我开始制作一个简单的项目。我对以下代码有疑问，这似乎与在 C 中管理内存的方式有关，但我不确定。我有一个 1280x720 的粒子数组，我用零和“无”填充。然后我在 (1,1) 处填写一个条目。最后我打印出所有不是“无”的“粒子”。奇怪的行为来自这样一个事实，当我这样做时，我得到了以下输出： 721 0 sand 1 1 sand 显然第二个值应该存在，但第一个值不应该存在。我尝试了不同的 x,y 值，它总是将 720 添加到 x，并从 y 中减去 1。

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

typedef struct {
  char name[10];
  int colour;
} Particle;

Particle particles[1280][720];

void main() {
  //Fill in the 1280 x 720 array with 0's and None
  for (int y=0; y<720; y++) {
    for (int x=0; x<1280; x++) {
      particles[y][x].colour = 0x000000;
      strcpy(particles[y][x].name, "none");
    }
  }

  //Copy in 1 pixel of sand
  strcpy(particles[1][1].name, "sand");
  particles[1][1].colour = 0xFFFF00;

  //Print out all the pixels that are not none, which should
  //just print out a single pixel at (1,1)
  for (int y=0; y<720; y++) {
    for (int x=0; x<1280; x++) {
      if (strcmp("none",particles[y][x].name) != 0) {
        printf("%d %d %s\n",x,y,particles[y][x].name);
      }
    }
  }
}

抱歉，这是一个简单的问题。提前致谢。

【问题讨论】：

标签： c object memory-management

【解决方案1】：

数组particles 的每一行只有720 个元素，所以particles[y][x] 在x >= 720 时超出范围。访问超出范围的元素会调用未定义的行为。

引用N1570J.2 未定义行为：

一个数组下标超出范围，即使一个对象显然可以用给定下标（如左值表达式 a[1][7] 给定声明 int a[4][5]) (6.5.6)。

分配足够的元素以避免缓冲区溢出。看来你应该使用

Particle particles[720][1280];

而不是

Particle particles[1280][720];

最好将宽度和高度定义为宏以避免拼写错误：

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

#define WIDTH 1280
#define HEIGHT 720

typedef struct {
  char name[10];
  int colour;
} Particle;

Particle particles[HEIGHT][WIDTH];

void main() {
  //Fill in the WIDTH x HEIGHT array with 0's and None
  for (int y=0; y<HEIGHT; y++) {
    for (int x=0; x<WIDTH; x++) {
      particles[y][x].colour = 0x000000;
      strcpy(particles[y][x].name, "none");
    }
  }

  //Copy in 1 pixel of sand
  strcpy(particles[1][1].name, "sand");
  particles[1][1].colour = 0xFFFF00;

  //Print out all the pixels that are not none, which should
  //just print out a single pixel at (1,1)
  for (int y=0; y<HEIGHT; y++) {
    for (int x=0; x<WIDTH; x++) {
      if (strcmp("none",particles[y][x].name) != 0) {
        printf("%d %d %s\n",x,y,particles[y][x].name);
      }
    }
  }
}

【讨论】：