c - Valgrind:无效读取和使用未初始化值

Question

我正在尝试实现一个基本的循环缓冲区，然后在所述缓冲区中生成/消耗几个字符。由于多个线程将访问同一缓冲区，因此我还使用信号量来防止并发访问。我的程序可以正确编译并运行，但是，一旦我向它传递一个字符，它就会导致段错误。我一直在尝试使用 Valgrind 进行调试，但除了错误在于我的缓冲区代码中这一事实之外，我无法从中收集到太多有用信息，如下所示:

[...]//headers
void createBuffer(Buffer *buff, int buffSize){
        buff = (Buffer*) calloc(1, sizeof(Buffer));
        semaphore mutex,emptyBuffers,fullBuffers;
        createSem(&mutex, 1);
        createSem(&emptyBuffers,buffSize);
        createSem(&fullBuffers,0);
        (buff->mutex) = &mutex;
        (buff->emptyBuffers) = &emptyBuffers;
        (buff->fullBuffers) = &fullBuffers;
        buff->charBuff = malloc(sizeof(char) * buffSize);
        buff->nextIn = 0;
        buff->nextOut = 0;
        buff->buffSize = buffSize;
}
void deposit(char in, Buffer *buffer) {
        down(buffer->emptyBuffers);    //line 20 in buffer.c
        (buffer->charBuff)[buffer->nextIn] = in;
        buffer->nextIn = (buffer->nextIn + 1) % buffer->buffSize;
        up(buffer->fullBuffers);
}
[...]//remove function

之后的删除函数类似于deposit()，因此弄清楚如何修复一个函数应该足以让我弄清楚如何在必要时修复另一个函数。这是 Valgrind 的输出:

==10846== Use of uninitialised value of size 8
==10846==    at 0x4014EF: deposit (buffer.c:20)
==10846==    by 0x40124F: getInputStream (test.c:80)
==10846==    by 0x401C55: _st_thread_main (in a.out)
==10846==    by 0x401D1D: st_thread_create (in a.out)
==10846== 
==10846== Invalid read of size 4
==10846==    at 0x40167A: down (in a.out)
==10846==    by 0x4014FA: deposit (buffer.c:20)
==10846==    by 0x40124F: getInputStream (test.c:80)
==10846==    by 0x401C55: _st_thread_main (in a.out)
==10846==    by 0x401D1D: st_thread_create (in a.out)
==10846==  Address 0xc74800405020c0c7 is not stack'd, malloc'd or (recently) free'd
==10846== 
==10846== Process terminating with default action of signal 11 (SIGSEGV)
==10846==  General Protection Fault
==10846==    at 0x40167A: down (in a.out)
==10846==    by 0x4014FA: deposit (buffer.c:20)
==10846==    by 0x40124F: getInputStream (test.c:80)
==10846==    by 0x401C55: _st_thread_main (in a.out)
==10846==    by 0x401D1D: st_thread_create (in a.out)

我对 Valgrind 还很陌生(而且只是 C 新手)，所以我一直在寻找其他具有类似 Valgrind 输出的人，但我还没有找到任何有帮助的东西。

一些最后的注释(很抱歉这么长!):这是为了学校，所以如果可能的话，我更喜欢指导而不是代码。另外，虽然 Valgrind 输出确实提到了“无效读取”和 down 函数之间的联系，但我可以确认 down 函数以及信号量类型本身可以正常运行。最后，我在初始化缓冲区和在 createBuffer() 中分配内存时确实遇到了一些困难；结合 seg 错误的性质，如果错误与该函数有关，我不会感到惊讶，尽管 Valgrind 没有引用它。

TL;DR:程序中的段错误，作为 Valgrind 的新手并且对 C 相当缺乏经验，我很难理解。代码如上。谢谢!

编辑:在由于下面给出的有用建议而意识到我的错误之后，我在尝试为我的信号量分配内存以防止它们丢失时遇到了另一个段错误。我尝试了多种方法，每种方法都有相同的结果。我的新尝试如下:

buff->mutex = calloc(1,sizeof(semaphore));
buff->mutex = &mutex;

和

buff->mutex = calloc(1,sizeof(semaphore));
createSem(buff->mutex,1);
//I removed the previous semaphore declarations and calls to createSem(...)

与我的第一个问题一样，当信号量首次在 createBuffer(...) 之外引用时，这些仍然会导致段错误。

Answer 1

您正在使用指向局部变量的指针。一旦函数返回，这些变量曾经使用的空间将被回收并重新用于下一个函数调用。

请记住，局部变量的生命周期仅在定义该变量的函数中。