c - 分配一个包含 3d 链表的结构体

Question

我想实现一个简单的 N 体模拟并管理所有成对交互，我想使用链表仅计算邻居之间的交互。这是代码:

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

#define V 20
#define N_P 100

typedef struct _node{
  int id;
  struct _node *next;
} node;

typedef struct _particle{
  double r[3];
  node* n;
  int coor[3];
} particle;

typedef struct _simulation_struct{
  int N;
  particle *system;
  double L[3];
  double s[3];

  int nc[3];
  node*** cell;
} simulation_struct;

  simulation_struct *new_simulation(int N, double Lx, double Ly,double Lz,double R);

int main()
{
  simulation_struct *simulation=new_simulation(N_P,V,V,V,2);

  return 0;
}

simulation_struct *new_simulation(int N, double Lx, double Ly, double Lz,double R)
{
  simulation_struct *simulation;
  int i, j,k;

  simulation =(simulation_struct*) malloc(1*sizeof(simulation));

  simulation->N = N;

  simulation->L[0] = Lx;
  simulation->L[1] = Ly;
  simulation->L[2] = Lz;

  simulation->nc[0] = (int) (Lx/R)+1;
  simulation->nc[1] = (int) (Lx/R)+1;
  simulation->nc[2] = (int) (Lx/R)+1;

  simulation->s[0] = Lx/simulation->nc[0];
  simulation->s[1] = Ly/simulation->nc[1];
  simulation->s[2] = Lz/simulation->nc[2];

  simulation->system = (particle*)malloc(N*sizeof(particle));

  simulation->cell =(node***) malloc ((simulation->nc[0])*sizeof(node **));
  for (i=0; i < simulation->nc[0]; i++)
  {
    simulation->cell[i] = (node**)malloc((simulation >nc[1])*sizeof(node*));
    for (j=0; j < simulation->nc[1];j++)
    {
        simulation->cell[i][j] = (node*)malloc((simulation->nc[2])*sizeof(node));

        for (k=0; k < simulation->nc[2];k++)
        {
           simulation->cell[i][j][k].id = -1;
           simulation->cell[i][j][k].next = NULL;
        }
    }
  }

   for (i=0; i < simulation->nc[0]; i++)
   {
      simulation->system[i].n = (node*)malloc(1*sizeof(node));
      simulation->system[i].n->id = i;
   }

   return simulation;
}

我可以编译它，如果参数 V 和 N_P 很小(例如 V=10 N_P=20)，程序可以正常工作，但是如果参数有点大，当我执行程序时，我会发现段错误错误。有人可以告诉我我做错了什么吗？

提前致谢!!!!

Answer 1

通过调试器运行时崩溃

simulation->system = (particle*)malloc(N*sizeof(particle));

那个malloc没有任何问题，所以问题一定出在前面的指令上，看起来没问题，嗯，那就是如果前面的malloc没问题的话。但事实并非如此:

simulation =(simulation_struct*) malloc(1*sizeof(simulation));

Bingo:sizeof(simulation) 应该是 sizeof(simulation_struct) 或者没有足够的内存用于结构(simulation 是一个指针，大小为 4 或 8，...):损坏内存。

已修复:

simulation = malloc(sizeof(simulation_struct));

我测试了修复版本，它不再崩溃。

注意:由于 simulation_struct 很小，最好避免分配它，并使用并返回一个 simulation_struct:稍微多一点开销，但少一个 malloc。

C++ 和 vector 或良好的矩阵模板也可以修复您的 node *** 复杂结构，该结构通常会在尝试复制时导致内存损坏/内存泄漏另一个。