在 C 中分配大数组时出现分段错误答案

【问题标题】：Segmentation fault in allocating a large array in C在 C 中分配大数组时出现分段错误
【发布时间】：2020-08-02 03:54:16
【问题描述】：

我打算分配一个大小为1073741824（例如，相当于1GB）的大型数组，然后随机读取它，但我得到分段错误（核心转储），因为我只定义了我检查过的数组，我喜欢：

unsigned int size = 1073741824;
short arr = malloc(size * sizeof(short));

我也尝试按如下方式进行转换，但仍然是同样的问题：

unsigned int size = 1073741824;
short *arr = (short*) malloc(size * sizeof(short));

ulimit 命令也返回unlimited

那我做错了什么？

【问题讨论】：

你可能需要一个指针：short *arr = malloc(...).
正如@MOehm 所建议的，这不是malloc 的正确使用。查看：es.cppreference.com/w/c/memory/malloc，查看示例
你说得对，我很抱歉我编辑了我的问题，这就是我编写和测试代码的方式，但无论如何它仍然返回分段错误。
你测试malloc的返回值了吗？
请注意，short 至少有 2 个字节宽，因此您尝试分配至少 2 GB，而不仅仅是一个。分配本身到段错误会令人惊讶，但它可能会合理地失败，返回NULL。您必须始终检查分配失败。如果它确实失败了，但您尝试使用生成的空指针，就好像它指向一个对象一样，那么分段错误将是一个合理的结果。

标签： c gcc segmentation-fault malloc

【解决方案1】：

问题的可能原因是malloc() 未能在您的系统上分配接近 2GB 的内存。您必须检查返回值：如果malloc() 失败，则返回一个无法取消引用的NULL 指针。

此外，您的第一个代码片段将arr 定义为short，而不是short *。

这是您应该使用的典型代码模式：

    unsigned int size = 1073741824;
    short *arr = malloc(size * sizeof(short));
    if (arr == NULL) {
        fprintf("cannot allocate memory for %u shorts\n", size);
        exit(1);
    }

【讨论】：

【解决方案2】：

我认为您的问题是函数 malloc 由于数组的大小而返回 NULL。直接使用 malloc 很容易出错。因此最好使用这样的宏函数：

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

#define NEW_ARRAY(ptr, length) \
{ \
        (ptr) = malloc((size_t) (length) * sizeof (ptr)[0]); \
        if ((ptr) == NULL) { \
                fputs("error: Memory exhausted\n", stderr); \
                exit(EXIT_FAILURE); \
        } \
}


int main(void)
{
    unsigned int arrLen = 1073741824;
    short *arr;

    NEW_ARRAY(arr, arrLen);
    /*...*/
    free(arr);
    return 0;
}

【讨论】：

像这样将检查包装在宏中是一种反模式——在大多数情况下，调用 malloc 的函数应该在 malloc 失败时向其调用者返回错误指示，而不是无条件退出。如果您确实必须使用全局包装器，请使用函数，而不是宏。
@ChrisDodd 如果宏是本地应用程序的所需行为，则不是。如果这不是您想要的行为，您可以跳过 NULL 检查。如果分配被定义为一个函数而不是你需要传递元素大小，那么代码就会变得更加冗长（并且更容易出错）。