什么是分段故障?它在C和C++中不同吗?分段错误和悬挂指针是如何关联的?


当前回答

有足够多的分段错误的定义,我想引用几个我在编程时遇到的例子,这可能看起来像是愚蠢的错误,但会浪费很多时间。

当printf中的参数类型不匹配时,在以下情况下可能会出现分段错误:

#include <stdio.h>
int main(){   
  int a = 5;
  printf("%s",a);
  return 0;
}

输出:分段故障(SIGSEGV)

当您忘记为指针分配内存时,请尝试使用它。

#include <stdio.h> 
typedef struct{
  int a;
} myStruct;   
int main(){
  myStruct *s;
  /* few lines of code */
  s->a = 5;
  return 0;
}

输出:分段故障(SIGSEGV)

其他回答

简单地说:分段故障是操作系统向程序发送信号表示已检测到非法内存访问,并正在提前终止程序以防止防止内存损坏。

根据维基百科:

当程序试图访问内存不允许的位置访问或尝试访问内存以不允许的方式定位(例如,尝试写入只读位置,或覆盖操作系统的一部分)。

分段错误是由对进程未在其描述符表中列出的页面的请求,或对进程已列出的页面(例如,只读页面上的写入请求)的无效请求引起的。

悬空指针是指可能指向或不指向有效页,但确实指向“意外”内存段的指针。

值得注意的是,分段错误不是由直接访问另一个进程内存引起的(这是我有时听到的),因为这根本不可能。对于虚拟内存,每个进程都有自己的虚拟地址空间,无法使用任何指针值访问另一个地址空间。例外情况可能是共享库,它们是映射到(可能)不同虚拟地址的相同物理地址空间,内核内存甚至在每个进程中以相同的方式映射(我认为是为了避免系统调用时的TLB刷新)。还有像shmat这样的东西;)-这些就是我所说的“间接”访问。然而,我们可以检查它们通常位于距离过程代码很远的地方,并且我们通常能够访问它们(这就是它们存在的原因,尽管以不正确的方式访问它们会产生分段错误)。

尽管如此,如果以不正确的方式访问我们自己的(进程)内存(例如试图写入不可写空间),可能会发生分段错误。但最常见的原因是访问虚拟地址空间中根本没有映射到物理地址空间的部分。

所有这些都与虚拟内存系统有关。

当程序试图访问不存在的内存位置,或试图以不允许的方式访问内存位置时,会发生分段错误或访问冲突。

 /* "Array out of bounds" error 
   valid indices for array foo
   are 0, 1, ... 999 */
   int foo[1000];
   for (int i = 0; i <= 1000 ; i++) 
   foo[i] = i;

这里i[1000]不存在,因此出现segfault。

分段故障的原因:

it arise primarily due to errors in use of pointers for virtual memory addressing, particularly illegal access.

De-referencing NULL pointers – this is special-cased by memory management hardware.

Attempting to access a nonexistent memory address (outside process’s address space).

Attempting to access memory the program does not have rights to (such as kernel structures in process context).

Attempting to write read-only memory (such as code segment).