C 奇怪的数组分配行为

Question

我将 xcode 与 c 结合使用，但我遇到以下代码的奇怪问题。

当算法到达我的 conv 函数中的 y[k] = 0.0 行然后 x 数组由 0-s 填充时，我必须明白为什么，我已经用我自己的方式纠正了这个错误。当我在主函数中注释第二行并取消注释第三行时，问题没有出现(见下文)。我知道我在 generateSquareSignal 中重新分配了数组，但我认为这不是这个错误的原因。

 int length = 100;
 double *output = (double*) malloc(10 * length * sizeof(double));
 //double *output;
 output = generateSquareSignal(length);
 double *input1 = (double*) malloc(length * sizeof(double));
 double *input2 = (double*) malloc(length * sizeof(double));

 for (int i = 0; i < length; i++) {
        input2[i] = output[i];
        input1[i] = output[i];
                //printf("-%d=%lf\n",i ,input1[i]);
 }

 conv(input1, length, input2, length, output, 2 * length );


double* generateSquareSignal(int length) {

  printf("double* generateSquareSignal(int length)\n");

  double *signal = (double*) malloc(length * sizeof(double));

  int length_period = length / kPeriodSignal;
  for(int i=0; i < length; i++) {
    if (i % (length_period) < (length_period / 2)) {
        signal[i] = 1.0;
    } else {
        signal[i] = -1.0;
    }
    //printf("%d. - %lf\n", i, signal[i]);
 }

 return signal;
}



void conv( double *x,  int N_signal,
                         double *h, int N_kernel,
                         double *y, int N_output) {
int k;
for(k = 0; k < N_signal + N_kernel; k++) {
    y[k] = 0.0;
}

for (int i = 0; i < N_signal; i++) {
    printf("%lf-%lf\n", x[i], y[i]);
}


for(int i = 0; i < N_signal; i++) {
    for(int j = 0; j < N_kernel; j++) {
        double  xx = x[i];
        double  hh = h[j];
        double  yy = y[i + j];
        y[i + j] += x[i] * h[j];
        //printf("=%lf\n", y[i + j]);
    }
 }
}

Answer 1

您的问题出在这部分代码中(添加了行号)

 1 int length = 100;
 2 double *output = (double*) malloc(10 * length * sizeof(double));
 3 //double *output;
 4 output = generateSquareSignal(length);
 /* ... snipped line 5 to 12 */
13
14 conv(input1, length, input2, length, output, 2 * length );

在第 2 行中，您分配内存以容纳 1000 个 double 值。

在第 4 行中，您使用对包含 100 个 double 的缓冲区的引用覆盖对该内存的唯一引用。这会导致第 2 行中分配的内存发生内存泄漏。

在第 14 行中，您告诉 conv 函数变量 output(在 conv 中变为 y ) 可以存储 200 个 double 值(并且 conv 隐含地假定它至少可以在其中存储该数量的数据)。这是不正确的，因为它实际上指的是 100 个 double block 。结果是 conv 写入了 output 和 y 引用的缓冲区边界之外，这会导致未定义的行为。在您的情况下，未定义的行为恰好是溢出最终出现在下一个分配的内存块中，这是 input1 和 x 引用的内存块.

最后，该错误的根本原因确实是在 generateSquareSignal 中进行的新分配覆盖了之前为 output 分配的分配。