当我尝试入队时出现 C 分段错误答案

【问题标题】：C Segmentation fault when I try to enqueue当我尝试入队时出现 C 分段错误
【发布时间】：2014-05-01 02:39:29
【问题描述】：

我正在制作一个生产者/消费者模型，其中生产者需要将 int 值加入队列，而消费者将它们出列。每当我尝试将 int 排入队列时，都会出现分段错误。

这里是相关的队列代码：

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

typedef struct Node {
    int item;
    struct Node* next;
} Node;

typedef struct Queue {
    Node* head;
    Node* tail;

    void (*enqueue) (struct Queue* queue, int value);
    int (*dequeue) (struct Queue* queue);
    int (*queueEmpty) (struct Queue* queue);
    int size;
} Queue;

void enqueue (Queue* queue, int item){
    Node* n = (Node*) malloc (sizeof(Node));
    n->item = item;
    n->next = NULL;

    if (queue->head == NULL) { // no head
        queue->head = n;
    } else{
        queue->tail->next = n;
    }
    queue->tail = n;
    queue->size++;
}

Queue* newQueue(){
    Queue* queue;
    queue->size = 0;
    queue->head = NULL;
    queue->tail = NULL;
    queue->enqueue = &enqueue;
    queue->dequeue = &dequeue;
    queue->queueEmpty = &queueEmpty;
    return queue;
}

然后我将其作为prodcons.c 文件中的共享资源：

Queue* queue;

在main中初始化：

queue = newQueue();

生产者代码：

void* producer(void* arg) {

    int x;

    for (x = 0; x <= n; x++){
        pthread_mutex_lock(&lock);
        while(queueSize(queue) == maxsize){
            pthread_cond_wait(&lock, &empty)
        }
        enqueue(queue, x);
        pthread_mutex_unlock(&lock);
    }
      return(NULL);
}

【问题讨论】：

您没有为队列分配任何内存。 Queue* queue; 应该是 Queue* queue = malloc(sizeof(Queue));
另外，在 enqueue 中，虽然您检查队列是否有头，但您不会检查队列是否有尾。入队代码似乎用于空队列，但没有初始化该尾部，导致使用 queue->tail->next 时 queue->tail 为 NULL。
@Misha 他只在head 为非NULL 时这样做。当你第一次排队时，它会同时设置head 和tail，所以这应该是安全的（除非dequeue 导致这种情况发生变化）。
@Barmar 看起来你是对的。无论哪种方式，您的评论都确定了该错误。
我认为 Johnny Mopp 的评论发现了这个错误。

标签： c data-structures segmentation-fault queue producer-consumer

【解决方案1】：

正如上面Johnny Mopp的comment所指出的，分段错误是在这里引起的：

Queue* newQueue(){
    Queue* queue;
    queue->size = 0;   /**** Seg-fault ****/

新定义的队列指针“队列”没有被设置为指向任何特定的东西。因此，它可能指向一些实际上并不存在的奇异内存位置。

被视为指向合法位置，代码尝试将“队列->大小”归零。当处理器计算“奇怪的内存位置”+“struct queue 内的大小元素的偏移量”时，它最终得到了一个不在进程内存映射中列出的地址。这会导致不可恢复的错误，称为分段错误。

修复：

变化：

Queue* newQueue(){
    Queue* queue;

收件人：

Queue* newQueue(){
Queue* queue = malloc(sizeof(*queue));
   /* Check here if malloc() was successful */

【讨论】：

我同意您的回答确定了问题并提供了一个不错的解决方案，并提到了必要的错误检查。当 Johnny Mop 在您创建此答案前一个多小时指出问题时，我只是不确定您是否应该得到信任。如果是我，我可能会创建一个社区 Wiki 答案并链接到发现问题的评论 - 但我接受对我的约束与对你的约束略有不同。
@JonathanLeffler，明白了。我对 StackOverflow 有点陌生；到目前为止，我还没有研究过“社区维基答案”方面的事情。我会努力解决这个问题。与此同时，我已经编辑了我的答案，以承认 Johnny Mopp 富有洞察力的评论。感谢您的指导。