uint8_t 双指针的分段错误

Question

在影响 a[1][0] 的值时出现分段错误，我认为我的 malloc 是正确的，但可能不正确..

int main() {
    uint8_t **a;

    a = malloc(sizeof(uint8_t) * 6);
    *a = malloc(sizeof(uint8_t) * 2);

    a[0][0] = 1; // WORKS
    a[1][0] = 1; // DOES NOT WORK
}

Answer 1

记住a的类型是“指向uint8_t的指针。

在您的第一个malloc 中，您似乎希望a 指向一个包含6 个uint8_t * 的数组。所以你的sizeof 是错误的；你应该这样做a = malloc(sizeof(uint8_t *) * 6)。

现在a 指向（的第一个元素）一个由 6 个指针组成的数组，它们是 a[0] 到 a[5]，每个指针都未初始化并且可能没有指向任何有用的东西。

在您的第二个malloc 中，您分配了足够的内存来容纳2 个uint8_t，并设置*a（与a[0] 相同）指向该内存。注意a[1], ..., a[5] 仍然包含未初始化的指针。

所以访问a[0][0] 没问题，因为a[0] 实际上确实指向有效内存。

a[1][0] 不好，因为a[1] 不指向有效内存。你从来没有用任何东西初始化a[1]。

Answer 2

我认为我的 malloc 是正确的

他们不是。我们需要一张照片。您有两个单独的 malloc 块，一个大小为 6（假设 sizeof(uint8_t) 为 1）；我们称它为 B1，尺寸为 2 之一（称它为 B2）。您还有两个指针：a 指向第一个块，*a 指向第二个块。

a --> [*a, x, y]
        |
        |-> [w, z]

假设您在 32 位系统上，sizeof(void*) 是 4。

*a = malloc... 行将 B1 的前 4 个字节初始化为指向 B2，而 B1 的后 2 个字节（x、y 字节）未初始化。

a[0][0] = ... 行将 B2 的第一个字节（w 字节）初始化为 1。

a[1][0] = ... 行使用块 B1 中偏移 4 处的 4 个字节作为指针。

问题在于：这些字节中的前两个字节（x、y 字节）未初始化，而后两个字节完全超出了分配的块。所以你有两个错误的价格。

你可以清楚地看到，例如valgrind 输出：

==9576== Invalid read of size 4
==9576==    at 0x804845A: main (/tmp/t.c:12)
==9576==  Address 0x420005c is 4 bytes inside a block of size 6 alloc'd
==9576==    at 0x402DBFA: malloc (valgrind/coregrind/m_replacemalloc/vg_replace_malloc.c:270)
==9576==    by 0x8048431: main (/tmp/t.c:8)
==9576== 
==9576== Use of uninitialised value of size 4
==9576==    at 0x804845C: main (/tmp/t.c:12)
==9576== 
==9576== Invalid write of size 1
==9576==    at 0x804845C: main (/tmp/t.c:12)
==9576==  Address 0x0 is not stack'd, malloc'd or (recently) free'd

现在，不清楚您想要分配的矩阵大小是多少（6 是从哪里来的？）。

假设您想创建一个动态分配的 MxN 数组，那么正确的代码是：

uint8_t **a;

a = malloc(M * sizeof(a[0]));
for (j = 0; j < M; ++j)
  a[j] = malloc(N * sizeof(a[0][0]));

// Now all M by N elements are accessible:
for (j = 0; j < M; ++j)
  for (k = 0; k < N; ++k)
    a[j][k] = 1;

// cleanup.
for (j = 0; j < M; ++j)
  free(a[j]);
free(a);