如何调试分段错误？答案

【问题标题】：How to debug segmentation fault?如何调试分段错误？
【发布时间】：2015-03-29 01:56:36
【问题描述】：

当我在循环中将每个元素设置为 0 或 entry_count-1 时，它会起作用。当我设置它时它可以工作，以便 entry_count 很小，我用手而不是循环编写它（sorted_order[0] = 0; sorted_order[1] = 1; ...等）。

请不要告诉我如何修复我的代码。出于非常具体的原因，我不会使用智能指针或向量。而是专注于这个问题：什么样的条件会导致这种段错误？谢谢。

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我正在尝试调试无法在 unix 机器上运行的代码。代码的要点是：

int *sorted_array = (int*)memory;
// I know that this block is large enough
// It is allocated by malloc earlier

for (int i = 0; i < entry_count; ++i){
  sorted_array[i] = i;
}

循环中的某处似乎存在段错误。不幸的是，切换到调试模式会使段错误停止。使用cout调试发现一定是在循环中。

接下来我想知道段错误在循环中发生了多远，所以我添加了：

std::cout << i << '\n';

它显示了它应该循环的整个范围，并且没有段错误。

经过更多的实验，我最终在循环之前创建了一个字符串流，并为循环的每次迭代写入一个空字符串，并且没有段错误。

我尝试了一些其他各种操作，试图弄清楚发生了什么。我尝试设置一个变量 j = i;和类似的东西，但我还没有找到任何有用的东西。

运行 valgrind 我得到的关于 segfault 的唯一信息是它是“一般保护错误”以及对 11 的默认响应。它还提到有条件跳转或移动取决于未初始化的值，但是查看代码我无法弄清楚这是怎么可能的。

这可能是什么？我没有想法去探索。

【问题讨论】：

调试器告诉你什么？你怎么知道块足够大？它是如何分配的？从那时起entry_count 会发生变化吗？你为什么不使用std::vector？
我们需要查看更多代码。假设int* memory = new int[entry_count]，那么一切都应该没问题。或者，在 gdb 中加载 core 文件并向我们展示 where 和 bt full 的输出。最后，您应该使用new 或更好的std::vector。
如果您对memory 的假设是正确的，那么您提供的代码中的任何内容都不应出现段错误。我建议使用std::vector，它将在良好的调试编译器上进行边界检查，并可能立即显示您的问题。
@MikeSeymour 有没有理由使用原始指针来存储数组？
@Golazo 不，因为 C++ 和 C 是不同的语言，这个问题是关于 C++ 的。

标签： c++ segmentation-fault iostream

【解决方案1】：

这显然是您的程序中使用无效内存的症状。通过查看您的代码 sn-p 很难找到这点，因为它很可能是已经发生的其他不良事件的副作用。

但是，正如您在问题中提到的那样，您可以使用 Valgrind. 附加您的程序，因为它是可重现的。所以你可能想附加你的程序（a.out）。

$ valgrind --tool=memcheck --db-attach=yes ./a.out

这样，当检测到第一个内存错误时，Valgrind 会将您的程序附加到调试器中，以便您可以进行实时调试（GDB）。这应该是了解和解决您的问题的最佳方式。

一旦你能够找出你的第一个错误，修复它并重新运行它，看看你遇到了什么其他错误。应该完成这些步骤，直到 Valgrind 没有报告任何错误。

但是，您应该避免在现代 C++ 程序中使用原始指针，并按照其他人的建议开始使用 std::vector std::unique_ptr。

【讨论】：

【解决方案2】：

Valgrind 和 GDB 非常有用。

我使用的最近一个是 GDB——我喜欢它，因为它向我显示了 Segmentation Fault 所在的确切行号。

以下是一些可以指导您使用 GDB 的资源：

GDB Tutorial 1

GDB Tutorial 2

如果您仍然无法通过这些教程了解如何使用 GDB，那么 Google 上有很多内容！只需搜索使用 GDB 调试分段错误！

祝你好运:)

【讨论】：

【解决方案3】：

这很难，我使用valgrind 工具来调试seg-faults，它通常会指出违规行为。

您的问题可能是您正在写入的内存被释放，即 sorted_array 超出范围或被释放。随着数据分配的变化，添加更多代码可以隐藏这个问题。

【讨论】：

您是否使用 memgrind 进行边界检查？ Memcheck Memcheck 检测内存管理问题，主要针对 C 和 C++ 程序。当程序在 Memcheck 的监督下运行时，会检查所有内存的读写，并拦截对 malloc/new/free/delete 的调用。因此，Memcheck 可以检测您的程序是否...
我从未听说过。我使用 memcheck，这是我设置的唯一选项。
有很多选项Memcheck: a memory error detector。我发现 --malloc-fill 和 --free-fill 很有用。另外，如果您可以发布 mc 报告会有所帮助。

【解决方案4】：

经过几天的实验，我弄清楚了到底发生了什么。

由于某种原因，机器在未对齐访问时出现段错误。也就是说，我正在写入的整数没有被写入四个字节的倍数的内存边界。在循环之前，我计算了偏移量并将数组向上移动了这么多：

int offset = (4 - (uintptr_t)(memory) % 4) % 4;
memory += offset;

执行此操作后，一切都再次按预期运行。

【讨论】：