段错误相信是每一个C语言初学者都会遇到的一个问题,
很多初学者看到这个错误就开始抓狂。
但是没写过段错误的程序员不是个合格的程序员!
一口君写了这么多年代码,有时候还是会出现段错误。
下面给大家整理了一些C 语言典型的段错误(Segmentation Fault)实例及代码示例,按常见场景分类说明:
1. 引用空指针
#include <stdio.h>
int main() {
int *p = NULL;
printf("%d\n", *p); // 解引用空指针
return 0;
}
原因:p 未指向有效内存地址。
2. 访问受保护的内存地址
int *p = (int*)1; // 强制将指针指向地址 0x1
*p = 100; // 访问系统保护的内存区域
原因:尝试操作内核或系统保留的内存区域。
3. 修改字符串常量
char *str = "hello"; // 字符串常量存储在只读区
str[0] = 'H'; // 尝试修改常量区数据
原因:字符串字面量存储在只读内存段,不可被修改6。
4. 栈溢出
void infinite_loop() {
infinite_loop(); // 无限递归导致栈空间耗尽
}
int main()
{
infinite_loop();
}
原因:无限递归导致栈内存溢出6。
5. 数组越界访问
int arr[5];
arr[5] = 10; // 合法索引为 0~4,越界访问无效内存
原因:访问超出数组定义大小的内存区域。
#include <stdio.h>
int main() {
int arr[5] = {0, 1, 2, 3, 4};
printf("%d\n", arr[10]); // 访问不存在的元素
return 0;
}
执行结果:未定义行为,可能会导致程序崩溃或打印出垃圾值。
数组越界是一些新手最容易出错的地方,经常因为数组下标控制不好,导致访问越界,而这种情况可能99%几率不是立刻报段错误,也可能程序运行几年都不报错, 但是它一旦报了错,就会特别隐蔽,非常难查。
刚工作的时候在zte,曾经有2位大佬追一个德国运营商现场报的bug,花了一个月时间,最后发现是数组越界导致。
6. 使用未初始化的指针
int *p; // 未初始化指针
*p = 42; // 野指针指向无效地址
原因:指针未指向有效内存空间。
7. 访问已释放的内存
int *p = malloc(sizeof(int));
free(p);
*p = 10; // 内存释放后继续使用
原因:操作已被释放的动态内存区域。
8. 缓冲区溢出
char buffer[5];
strcpy(buffer, "HelloWorld"); // 超出 buffer 容量
原因:字符串操作超过目标缓冲区大小。
9. 双重释放内存
int *p = malloc(sizeof(int));
free(p);
free(p); // 重复释放同一块内存
原因:多次释放同一内存导致堆管理器异常。
10. 强制类型转换错误
int num = 42;
char *p = (char*)num; // 将整数值强制转换为地址
*p = 'A'; // 访问非法地址
原因:将非指针类型强制转换为指针并解引用。
11.格式化字符串与参数类型不匹配示例
int data = 0;
sprintf(buf,"%s",data);
12、忘记字符串结尾的空字符示例:
#include <stdio.h>
int main() {
char str[5] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'}; // 缺少 '\0'
printf("%s\n", str);
return 0;
}
执行结果:未定义行为,可能会打印出乱码直到遇到一个’\0’。
13、缓冲区溢出示例:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char dest[5];
strcpy(dest, "Hello, World!"); // 目标缓冲区太小
printf("%s\n", dest);
return 0;
}
执行结果:未定义行为,可能会崩溃或覆盖内存。
14、未检查类型大小示例:
#include <stdio.h>
int main() {
char *p = (char *)malloc(10 * sizeof(int));
int *q = (int *)p; // 错误的假设char和int大小相同
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
q[i] = i; // 可能导致内存越界
}
free(p);
return 0;
}
执行结果:未定义行为,可能会导致内存越界。
15、变量未正确初始化示例:
#include <stdio.h>
int main() {
int num = 123;
printf("%s\n", num); // 错误的格式化字符串,应为%d
return 0;
}
执行结果:未定义行为,可能会打印出任意值。
16、忽视错误返回值示例:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
FILE *file = fopen("nonexistent.txt", "r");
if (!file) {
// 忽视错误,没有处理
}
// 使用file...
fclose(file);
return 0;
}
执行结果:如果文件不存在,程序会尝试使用未初始化的指针,可能导致崩溃。
总结
段错误本质是访问了非法内存地址,可通过以下方式避免:
- 初始化指针并检查有效性;
- 避免越界操作数组或缓冲区;
- 谨慎处理动态内存的分配与释放;
- 区分常量区与变量区的数据修改权限
- 对一些库函数返回值一定要判断