10种初学者最常见的c语言段错误实例及原因分析

一口Linux · 发表于 6 天前

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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
int main() {
int *p = NULL;

printf("%d
", *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

int main() {
int arr[5] = {0, 1, 2, 3, 4};

printf("%d
", 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

int main() {

char str[5] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'}; // 缺少 '\0'

printf("%s
", 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
#include
int main() {
char dest[5];

strcpy(dest, "Hello, World!"); // 目标缓冲区太小
printf("%s
", 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

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; // 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

int main() {
int num = 123;

printf("%s
", 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
#include
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end

一口Linux

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