使用结构指针访问 C 中的结构成员时出现段错误

Question

我的程序出了什么问题，当我尝试打印值时出现段错误。

我的目标是在 sample_function 中分配一些值。

在主函数中，我想将结构复制到另一个结构。

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

typedef struct
{
    char        *name;
    char        *class;
    char        *rollno;
} test;

test *
sample_function ()
{
    test *abc;
    abc = (test *)malloc(sizeof(test));

    strcpy(abc->name,"Microsoft");
    abc->class = "MD5";
    abc->rollno = "12345";
printf("%s %s %s\n",abc->name,abc->class,abc->rollno);
return abc;

}

int main(){

test   *digest_abc = NULL;
   test   *abc = NULL;

abc = sample_function();

digest_abc = abc;
printf(" %s  %s  %s \n",digest_abc->name,digest_abc->class,digest_abc->rollno);

return 1;

}

指针一直是我的噩梦，我一直不明白。

Answer 1

test * sample_function ()
{
    test *abc;

    strcpy(abc->name,"Surya");

您认为abc 在这里指的是什么？答案是，它并没有真正指向任何东西。您需要将其初始化为某种东西，在这种情况下，这意味着分配一些内存。

所以，让我们解决第一个问题：

test * sample_function ()
{
    test *abc = malloc(sizeof(*abc));

    strcpy(abc->name,"Surya");

现在，abc 指向某个东西，我们可以在其中存储东西！

但是……abc->name 也是一个指针，你认为 那个 指向什么？同样，它并没有真正指向任何东西，你当然不能假设它指向你可以存储你的字符串的地方。

那么，让我们解决您的第二个问题：

test * sample_function ()
{
    test *abc = malloc(sizeof(*abc));

    abc->name = strdup("Surya");
    /* ... the rest is ok ... */
    return abc;
}

现在，还有最后一个问题：您永远不会释放刚刚分配的内存（这在这里可能不是问题，但它会是完整程序中的错误）。

所以，在 main 的末尾，你应该有类似的东西

    free(abc->name);
    free(abc);
    return 1;
}

---

最后一个问题是一个设计问题：你的结构中有三个指针，只有约定可以帮助你记住哪些是动态分配的（并且必须被释放），哪些指向字符串文字（不能 被释放）。

没关系，只要到处都遵循这个约定。只要您动态分配class 或rollno，就会发生内存泄漏。只要将name 指向字符串文字，就会发生崩溃和/或堆损坏。

正如 japreiss 在评论中指出的那样，执行您的约定的一个好方法是编写专用函数，例如：

void initialize_test(test *obj, const char *name, char *class, char *rollno) {
    obj->name = strdup(name);
    ...
}
void destroy_test(test *obj) {
    free(obj->name);
}
test *malloc_test(const char *name, ...) {
    test *obj = malloc(sizeof(*obj));
    initialize_test(obj, name, ...);
    return test;
}
void free_test(test *obj) {
    destroy_test(obj);
    free(obj);
}

Answer 2

在您的函数sample_function 中，您返回一个指向abc 的指针。由于 Activation Records 的组织方式，您无法在 C 中执行此操作。

激活记录是一种数据结构，包含函数调用、参数、返回地址、局部变量地址等的所有相关信息......

当您调用一个函数时，一条新的激活记录会被推送到堆栈上，它可能看起来像这样。

// Record for some function f(a, b)
| local variable 1  | <- stack pointer  (abc in your case)
| local variable 2  |
| old stack pointer | <- base pointer
| return address    |   
| parameter 1       |
| parameter 2       |
---------------------
| caller activation | 
|   record          |

当您从一个函数返回时，这条相同的激活记录会弹出堆栈，但是如果您返回旧记录上的变量地址会发生什么？

// popped record
| local variable 1  | <- address of abc   #
| local variable 2  |                     #
| old stack pointer |                     # Unallocated memory, any new function
| return address    |                     # call could overwrite this
| parameter 1       |                     #
| parameter 2       |                     # 
--------------------- <- stack pointer 
| caller activation | 
|   record          |

现在您尝试使用 abc 并且您的程序正确崩溃了，因为它发现您正在访问一个未分配的内存区域。

您也有分配问题，但其他答案已经涵盖了。

Answer 3

在sample_function 中，您将abc 声明为指向test 结构的指针，但您从不初始化它。它只是指向某处的杂草。然后您尝试取消引用它以存储值 - BOOM。

您的程序根本不需要任何指针；结构可以在 C 中按值传递。

如果您确实想保留与现在类似的接口，您将不得不添加一些动态分配（malloc/free 调用）以确保您的结构实际分配并且您的指针实际上指向它们。