二维数组动态分配中的分段错误答案

【问题标题】：segmentation fault in dynamic allocation of a 2D array二维数组动态分配中的分段错误
【发布时间】：2014-08-04 16:58:52
【问题描述】：

此代码在 n=10,000 时运行良好，但在具有 2GB 内存的机器上 n=100,000 时运行良好。在具有 1GB 内存的机器上调用 kswap0 时 n=10,000，但立即显示 n=100,000 的分段错误。

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
int **createMatrix(int n)
{
    int **mat=(int**)malloc(n*sizeof(int*));
    int i;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        mat[i]=(int*)malloc(n*sizeof(int));
    }
    return mat;
}
void display(int **mat, int n)
{
    int i,j;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        for(j=0;j<n;j++)
        {
            printf("%d\t",mat[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}
int main()
{
    int n=100000;
    int **matrixOne=createMatrix(n);
    int **matrixTwo=createMatrix(n);
    int **resultantMatrix=createMatrix(n);
    srand(time(NULL));
    int i,j;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        for(j=0;j<n;j++)
        {
            matrixOne[i][j]=rand()%10;
            matrixTwo[i][j]=rand()%10;
        }
    }
    display(matrixOne,n);
    display(matrixTwo,n);
    int k;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        for(j=0;j<n;j++)
        {
            for(k=0;k<n;k++)
            {
                resultantMatrix[i][j]+=matrixOne[i][k]*matrixTwo[k][j];
            }
        }
    }
    display(resultantMatrix,n);
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        free(matrixOne[i]);
        free(matrixTwo[i]);
        free(resultantMatrix[i]);
    }

提前谢谢你！

【问题讨论】：

提示：你需要检查malloc的结果。一旦内存不足，malloc 就会开始返回 NULL。
BTW 需要初始化 E.g resultantMatrix[i][j]=0;
如果您的设备可以 (a) 分配这么多内存，并且 (b) 拉动 20,000,000,000 以完成 PRNG（我怀疑谁的周期明显短于那个）在不允许您旋转轮胎和粉刷房屋的时间段内，我想要您的硬件。

标签： c arrays dynamic

【解决方案1】：

一个 int 是 4 个字节。在 createMatrix 中，忽略第一个 malloc，您分配了 n * n * sizeof(int) 个字节。对于 n=100,000，这是 40,000,000,000 字节，或大约 40 GB。由于您这样做了 3 次，因此您需要大约 120 GB 的 RAM，而您没有。对于 n = 10,000，您只需要大约 1.2 GB，这是您所拥有的（包括交换空间）。

正如cmets所说，你应该检查malloc的结果以获得更清晰的错误信息，并避免seg错误。

【讨论】：

【解决方案2】：

我无法分配内存，因为矩阵对于我的 RAM 来说太大了。每次检查malloc的结果

int **createMatrix(int n) {
    int **mat = NULL;
    int i;

    mat = malloc(n*sizeof(int*));
    if (mat == NULL) {
        exit(1);
    }
    for (i = 0; i<n; i++) {
        mat[i] = malloc(n*sizeof(int));
        if (mat[i] == NULL) {
            exit(2);
        }
    }
    return mat;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

这种方法不是内存使用的最佳选择，因为您使用的 RAM 超出了所需。您将矩阵创建为数组数组，因此对于您分配的每一行，您都有内存开销：

您分配的第一个一维数组不包含数据，而是包含指针。
C 运行时库将创建堆元数据

虽然这有点好，因为您可以像静态二维数组一样编写 M[i][j]，但与具有行优先或列优先的传统一维数组相比，您的分配（和解除处理）也会慢得多索引：

//allocation:
int * M = malloc(nCol * nRow * sizeof(int));

//access:
M[i + nRow*j] = data; // Column major
M[i*nCol + j] = data; // Row major

//deallocation:
free(M);

http://en.wikipedia.org/wiki/Row-major_order

最后，数据访问意味着双重取消引用，它可能比行优先或列优先索引更慢。

【讨论】：