C: free() invalid next size (fast) 错误。(CodeBlocks, GCC)

Question

我的任务是从一个文件中读取一个大小为 m*n 的矩阵，然后将它与从另一个文件中读取的长度为 n 的 vector 相乘(这些文件只包含制表符和“输入”(我不'知道行尾的英文名称。(它从命令行参数获取文件名)

我用 C 编写了一个代码，它执行乘法运算，但在运行结束时，如果我在调试中编译，我会收到错误“C: free() invalid next size (fast) error”，如果我在发行版中编译，则会出现段错误。我对调试不是很熟悉，所以我不知道如何找到这个错误。如果你能帮助我，那将非常有帮助。我已经阅读了许多关于此错误的其他问题，但没有找到适合我的解决方案。

(即使对于矩阵结构，我也只能使用 double* 而不能使用 double** ，因为在进一步的任务中我必须使用 LAPACK，并且它更喜欢这种格式。)

我的代码是:

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

typedef struct matrix{
    int rows;
    int cols;
    double* matrix;
}Mat;

Mat Read(char* f){
    Mat mat;
    int i = 0;
    int n = 1;
    int m = 1;
    char tmp;

    mat.matrix = (double*)malloc(n * sizeof(double));
    FILE* file = fopen(f, "r");
    while(fscanf(file,"%lf",&mat.matrix[i]) >=1){
        i++;
        if(i == n){
            n *= 2;
            mat.matrix = (double*)realloc(mat.matrix, n * sizeof(double));
        }
        tmp = fgetc(file);
        if(tmp != '\n' && tmp != EOF){
                m++;
        }else{
            mat.cols = m;
            m = 1;
        }
    }

    mat.rows = i/mat.cols;
    fclose(file);
    return mat;
}

Mat Multipmatvec(Mat mat, Mat vec){
    int i, j;
    Mat ans;
    ans.matrix = (double*)malloc(sizeof(double) * vec.cols);

    for(i = 0; i < mat.rows; i++){
        ans.matrix[i] = 0;
        for(j = 0; j < mat.cols; j++){
            ans.matrix[i] += mat.matrix[i*mat.cols+j] * vec.matrix[j];
        }
    }
    return ans;
}

void print(Mat mat){
    int i,j;
    if(mat.cols==1){
        for(i = 0; i < mat.rows; i++){
            printf("%lf\n", mat.matrix[i]);
        }
    }else if(mat.rows == 1){
        for(i = 0; i < mat.cols; i++){
            printf("%lf\n", mat.matrix[i]);
        }
    }else{
        for(i = 0; i < mat.rows*mat.cols; i++){
            if(i%mat.cols==0 && i!=0){
                printf("\n");
            }
            printf("%lf\t", mat.matrix[i]);
        }
    }
}


int main(int argc, char** argv){
    Mat vec;
    Mat ans;
    Mat mat;

    vec = Read(argv[2]);
    mat = Read(argv[1]);

    if (mat.cols % vec.cols != 0){
        printf("Matrix Size Error.\n");
        return 1;
    }
    printf("Mat: \n");
    print(mat);
    printf("\nVec: \n");
    print(vec);


    ans.matrix = (double*)malloc(sizeof(double*)*vec.cols);
    ans = Multipmatvec(mat, vec);
    ans.cols = mat.rows;
    ans.rows = 1;


    printf("\nResult:\n");
    print(ans);


    free(vec.matrix);
    free(ans.matrix);
    free(mat.matrix);

    return 0;
}

Answer 1

我过度索引了 ans.matrix 结构元素。 ans.cols 值为 1，循环运行到 mat.rows，它至少为 1，但通常更多。

更正后的版本是这样的(如果我用代码块在 Release模式下编译它仍然会出现段错误，但是如果我从终端用 gcc 编译它就没有任何问题。):

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

typedef struct matrix{
    int rows;
    int cols;
    double* matrix;
}Mat;

Mat Read(char* f){
    Mat mat;
    int i = 0;
    int n = 1;
    int m = 1;
    char tmp;

    mat.matrix = (double*)malloc(n * sizeof(double));
    FILE* file = fopen(f, "r");
    while(fscanf(file,"%lf",&mat.matrix[i]) >=1){
        i++;
        if(i == n){
            n *= 2;
            mat.matrix = (double*)realloc(mat.matrix, n * sizeof(double));
        }
        tmp = fgetc(file);
        if(tmp != '\n' && tmp != EOF){
                m++;
        }else{
            mat.cols = m;
            m = 1;
        }
    }
    mat.rows = i/mat.cols;
    fclose(file);
    return mat;
}

Mat Multipmatvec(Mat mat, Mat vec){
    int i, j;
    Mat ans;
    ans.matrix = (double*)malloc(sizeof(double) * mat.rows);
    for(i = 0; i < mat.rows; i++){
        ans.matrix[i] = 0;
        for(j = 0; j < mat.cols; j++){
            ans.matrix[i] += mat.matrix[i*mat.cols+j] * vec.matrix[j];
        }
    }
    return ans;
}

void print(Mat mat){
    int i;
    if(mat.cols==1){
        for(i = 0; i < mat.rows; i++){
            printf("%lf\n", mat.matrix[i]);
        }
    }else if(mat.rows == 1){
        for(i = 0; i < mat.cols; i++){
            printf("%lf\n", mat.matrix[i]);
        }
    }else{
        for(i = 0; i < mat.rows*mat.cols; i++){
            if(i%mat.cols==0 && i!=0){
                printf("\n");
            }
            printf("%lf\t", mat.matrix[i]);
        }
    }
}


int main(int argc, char** argv){
    Mat vec;
    Mat ans;
    Mat mat;

    vec = Read(argv[2]);
    mat = Read(argv[1]);

    if (mat.cols % vec.cols != 0){
        printf("Matrix Size Error.\n");
        return 1;
    }
    printf("Mat: \n");
    print(mat);
    printf("\nVec: \n");
    print(vec);

    ans.matrix = (double*)malloc(sizeof(double*)*vec.cols);
    ans = Multipmatvec(mat, vec);
    ans.cols = mat.rows;
    ans.rows = 1;


    printf("\nResult:\n");
    print(ans);

    free(vec.matrix);
    free(ans.matrix);
    free(mat.matrix);

    return 0;
}