c - C 代码 "glibc detected"错误

Question

我正在编写的 C 代码有问题。它必须乘以给定维度(mxn 乘以 nxm，结果为 mxm 矩阵)的 2 个矩阵(填充 0-9 之间的随机整数)。矩阵由列填充。此外，我还必须输出整个程序和执行计算的函数的计算时间。

我在执行应用程序时收到“检测到 glibc”错误。我确实知道这是由于我的程序中的堆损坏造成的，很可能是由于我无法找到错误所在而在 malloc 数组上写入了外部内存。

代码如下:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define A(i,j) aa[m*(j)+(i)]   //matrix by columns
#define B(i,j) bb[n*(j)+(i)]
#define C(i,j) cc[m*(j)+(i)]

void mmul (int m, int n, double *aa, double *bb, double *cc) {
   int i, j, k;
   for (i=0; i<m; i++)
      for (j=0; j<m; j++) {
         C(i,j)=0;
         for (k=0; k<n; k++)  C(i,j)+=A(i,k)*B(k,j);
      }
}

int main (int argc, char *argv[]) {
   clock_t exec_timer=clock(), comp_timer;
   srand(time(NULL)); //initialize random seed
   int m, n, i;
   double *aa, *bb, *cc, exec_time, comp_time;
   if (argc!=3
       || sscanf(argv[1], "%d", &m)!=1
       || sscanf(argv[2], "%d", &n)!=1
      ) {
      fprintf(stderr, "%s m n \n", argv[0]);
      return -1;
   }
/* malloc memory */
   aa=malloc(m*n*sizeof(int));  //integer matrix
   bb=malloc(n*m*sizeof(int));
   cc=malloc(m*m*sizeof(int));

/* fill matrix */
   for (i=0; i<m*n; i++) aa[i]=rand()%10;   //fill with random integers 0-9
   for (i=0; i<n*m; i++) bb[i]=rand()%10;   
/* compute product */
   comp_timer=clock();
   mmul(m,n,aa,bb,cc);
   comp_time=(double) (clock() - comp_timer) / CLOCKS_PER_SEC;
/* write output */
   for (i=0; i<m*m; i++) printf("%i\n",cc[i]);   
/* finishing */  
   free(aa); free(bb); free(cc);
   exec_time=(double) (clock() - exec_timer) / CLOCKS_PER_SEC;
   printf("exec time = %.3f, comp = %.3f\n", exec_time, comp_time);
   return 0;
}

#undef C
#undef B
#undef A

任何人都可以看到我遗漏的问题吗？

Answer 1

嗯，是的，我能看出问题所在。

您正在使用 double 数组，但您的分配代码使用 int。由于通常 double 的大小是 int 的两倍，这会导致大量缓冲区溢出，破坏随机内存。

基本上，这是:

aa=malloc(m*n*sizeof(int));  //integer matrix

在撒谎。 :) 应该是:

aa = malloc(m * n * sizeof *aa);   /* Not an integer matrix! aa is double *. */

当然，bb和cc的分配也是一样。

注意使用 sizeof *aa(意思是“指针 aa 指向的值的大小”)来消除引入此错误的风险，即通过不是手动重复类型而是将其“锁定”到一个实际的指针，这样可以使代码更安全。

作为与问题无关的小提示，您应该使用 const 作为 mmul() 的只读参数，如下所示:

void mmul (int m, int n, const double *aa, const double *bb, double *cc)

这立即使哪些指针是输入，哪些是输出一目了然。它还可以帮助编译器生成更好的代码，但主要优点是它可以更清楚地传达您的意思。