如何修复由 realloc 越界引起的段错误？

Question

您好，TIA 为您提供帮助。由于我不熟悉发布问题，因此我欢迎任何有关如何提出此问题的反馈。我在 SO 中进行了很多研究，但没有找到我认为我在寻找的东西。

我还在努力，我不太擅长 C。

我的目的是从给定 XML 的某些特定标签中提取数据并将其写入文件。我的问题出现了，因为当我尝试填充为此目的创建的数据结构时，realloc() 函数在某个时刻给了我一个指向超出范围的地址的指针。

如果你看这个例子

#include <stdio.h>

int main() {
    char **arrayString = NULL;
    char *testString;
    testString = malloc(sizeof("1234567890123456789012345678901234567890123456789"));
    strcpy(testString, "1234567890123456789012345678901234567890123456789");
    int numElem = 0;
    while (numElem < 50) {
        numElem++;
        arrayString = realloc(arrayString, numElem * sizeof(char**));
        arrayString[numElem-1] = malloc(strlen(testString)+1);
        strcpy(arrayString[numElem-1], testString);
    }
    printf("done\n");
    return 0;
}

它对我的代码做了类似但简化的事情。基本上尝试用 c 字符串填充 char** 但它会出现段错误。 （是的，我知道我使用的是 strcpy 而不是它更安全的替代方案，但据我所知，它会复制到 '\0'，当你在“”之间写一个字符串时，它会自动包含在内，这就是我所需要的）

下面我会详细解释。

在这段代码中，我使用了 libxml2，但你不需要知道它来帮助我。

我有一个这样声明的自定义结构：

 struct List {
    char key[24][15];
    char **value[15];
    int size[15];
 };

struct List *list; //i've tried to make this static after reading that it could make a difference but to no avail

其中填充了必要的键值。 list->size[] 用零初始化，以跟踪我在 value 中插入了多少值。

value 是这样定义的，因为对于每个键，我需要一个 char* 数组来存储与其关联的每个值。 （我已经考虑过了，但这可能是一种错误的方法，欢迎提出建议 - 但这不是问题的目的）

我遍历 xml 文件，并且对于每个节点，我在节点名称和我的每个键之间执行 strcmp。当存在匹配时，该键的索引将用作value 矩阵中的索引。然后我尝试为 c 字符串矩阵扩展分配的内存，然后为单个 char* 扩展分配的内存。

“损坏”的代码，如下，其中

• read是上述key的索引。
• reader 是 xmlNode
• string 包含 xmlNode 的名称，但随后被释放，因此将其视为新 char*
• list 就是上面声明的结构体

if (xmlTextReaderNodeType(reader) == 3 && read >= 0)
    {
        /* pull out the node value */
        xmlChar *value;
        value = xmlTextReaderValue(reader);     
        if (value != NULL) {
            free(string);
            string=strdup(value);           
            /*increment array size */
            list->size[read]++;
            /* allocate char** */ list->value[read]=realloc(list->value[read],list->size[read] * sizeof(char**));
            if (list->value[read] == NULL)
                return 16;
            /*allocate string (char*) memory */
            list->value[read][list->size[read]-1] = realloc(list->value[read][list->size[read]-1], sizeof(char*)*sizeof(string));
            if (list->value[read][list->size[read]-1] == NULL)
                return 16;
            /*write string in list */
            strcpy(list->value[read][list->size[read]-1], string);
        }
        /*free memory*/
        xmlFree(value);
    }
    xmlFree(name);
    free(string);

我希望这会分配 char**，然后是 char*，但是在这段代码的几次迭代之后（这是一个包装在 while 循环中的函数），我得到了一个段错误。

用 gdb 分析这个（不是专家，只是在运行中学习它）我注意到确实代码似乎在 15 次迭代中按预期工作。在第 16 次迭代中，list->value[read][list->size[read]-1] 大小增加后，list->value[read][list->size[read]-1] 指向一个 0x51，标记为地址越界。 realloc 仅将其带到 0x3730006c6d782e31，仍标记为越界。我希望它指向最后分配的值。

这是一张图片：https://imgur.com/a/FAHoidp

如何正确分配所需的内存而不会超出范围？

Answer 1

你的代码有很多问题：

1. 您没有包括所有适当的标题。你是怎么得到这个编译的？如果您使用malloc 和realloc，则需要#include <stdlib.h>。如果您使用strlen和strcpy，则需要#include <string.h>。
2. 并不是一个错误，但除非您将 sizeof 应用于类型本身，否则您不必使用括号。
3. 停止使用sizeof str 来获取字符串的长度。正确且安全的方法是strlen(str)+1。如果有一天你将sizeof 应用于指针，你会遇到麻烦。
4. 不要使用sizeof(type) 作为malloc、calloc 或realloc 的参数。相反，请使用sizeof *ptr。这将避免您不正确的numElem * sizeof(char**)，而是将其替换为numElem * sizeof *arrayString，正确转换为numElem * sizeof(char*)。不过，这一次，sizeof(char**) == sizeof(char*) 的纯属巧合拯救了你，至少在 GCC 上是这样。
5. 如果您正在动态分配内存，您还必须在不再需要它时手动解除分配。为此目的使用free：free(testString);、free(arrayString);。
6. 这不是一个错误，但如果您想循环遍历元素，请使用for 循环，而不是while 循环。这样，每位读者都知道您的意图。

这段代码在 GCC 上编译得很好：

#include <stdio.h> //NULL, printf
#include <stdlib.h> //malloc, realloc, free
#include <string.h> //strlen, strcpy

int main()
{
    char** arrayString = NULL;
    char* testString;
    testString = malloc(strlen("1234567890123456789012345678901234567890123456789") + 1);
    strcpy(testString, "1234567890123456789012345678901234567890123456789");
    for (int numElem = 1; numElem < 50; numElem++)
    {
        arrayString = realloc(arrayString, numElem * sizeof *arrayString);
        arrayString[numElem - 1] = malloc(strlen(testString) + 1);
        strcpy(arrayString[numElem - 1], testString);
    }
    free(arrayString);
    free(testString);
    printf("done\n");
    return 0;
}