c - 如何修复由 realloc 越界引起的段错误？

Question

您好，TIA，感谢您的帮助。由于我是发布问题的新手，因此我欢迎任何有关如何提出此问题的反馈。我在 SO 中进行了很多研究，但没有找到我想要的东西。

我仍在努力，而且我不太擅长 C。

我的目的是从给定 XML 的某些特定标签中提取数据并将其写入文件。我的问题出现是因为当我尝试填充为此目的创建的数据结构时，在某个时刻，realloc() 函数给了我一个指向越界地址的指针。

如果你看看这个例子

#include <stdio.h>

int main() {
    char **arrayString = NULL;
    char *testString;
    testString = malloc(sizeof("1234567890123456789012345678901234567890123456789"));
    strcpy(testString, "1234567890123456789012345678901234567890123456789");
    int numElem = 0;
    while (numElem < 50) {
        numElem++;
        arrayString = realloc(arrayString, numElem * sizeof(char**));
        arrayString[numElem-1] = malloc(strlen(testString)+1);
        strcpy(arrayString[numElem-1], testString);
    }
    printf("done\n");
    return 0;
}

它对我的代码做了类似但简化的事情。基本上尝试用 C 字符串填充 char** 但它会出现段错误。 (是的，我知道我使用的是 strcpy，而不是它更安全的替代品，但据我了解，它会复制直到“\0”，当您在“”之间写入字符串时，它会自动包含在内，这就是我所需要的)

我将在下面进行更深入的解释。

在此代码中，我使用了 libxml2，但您不需要知道它来帮助我。

我有一个这样声明的自定义结构:

 struct List {
    char key[24][15];
    char **value[15];
    int size[15];
 };

struct List *list; //i've tried to make this static after reading that it could make a difference but to no avail

其中填充了必要的键值。 list->size[] 用零初始化，以跟踪我在 value 中插入了多少个值。

value 以这种方式声明，因为对于每个键，我需要一个 char* 数组来存储与其关联的每个值。 (我仔细考虑了这一点，但这可能是一个错误的方法，欢迎提出建议 - 但这不是问题的目的)

我循环遍历 xml 文件，对于每个节点，我在节点名称和每个键之间执行 strcmp。当存在匹配时，该键的索引将用作 value 矩阵中的索引。然后，我尝试扩展为 c 字符串矩阵分配的内存，然后为单个 char* 扩展分配的内存。

“损坏”的代码如下，在哪里

• read 是上述键的索引。
• reader 是 xmlNode
• string 包含 xmlNode 的名称，但随后被释放，因此将其视为新的 char*
• list 是上面声明的结构体

if (xmlTextReaderNodeType(reader) == 3 && read >= 0)
    {
        /* pull out the node value */
        xmlChar *value;
        value = xmlTextReaderValue(reader);     
        if (value != NULL) {
            free(string);
            string=strdup(value);           
            /*increment array size */
            list->size[read]++;
            /* allocate char** */ list->value[read]=realloc(list->value[read],list->size[read] * sizeof(char**));
            if (list->value[read] == NULL)
                return 16;
            /*allocate string (char*) memory */
            list->value[read][list->size[read]-1] = realloc(list->value[read][list->size[read]-1], sizeof(char*)*sizeof(string));
            if (list->value[read][list->size[read]-1] == NULL)
                return 16;
            /*write string in list */
            strcpy(list->value[read][list->size[read]-1], string);
        }
        /*free memory*/
        xmlFree(value);
    }
    xmlFree(name);
    free(string);

我希望它先分配 char**，然后分配 char*，但是在这段代码(这是一个包含在 while 循环中的函数)几次迭代之后，我得到了一个段错误。

使用 gdb 对此进行分析(不是专家，只是即时学习)，我注意到代码确实似乎按 15 次迭代的预期工作。第16次迭代时，size递增后的list->value[read][list->size[read]-1]，list->value[read][list->size[read]-1] 指向 0x51，标记为地址越界。 realloc 仅将其带到 0x3730006c6d782e31，仍然标记为越界。我希望它指向最后分配的值。

这是一个图像:https://imgur.com/a/FAHoidp

如何在不越界的情况下正确分配所需的内存？

Answer 1

您的代码有很多问题:

1. 您没有包含所有适当的 header 。你是如何编译这个的？如果您使用 malloc 和 realloc ，则需要 #include <stdlib.h> 。如果您使用 strlen 和 strcpy ，则需要 #include <string.h> 。
2. 这并不是真正的错误，但除非您将 sizeof 应用于类型本身，否则不必使用括号。
3. 停止使用 sizeof str 来获取字符串的长度。正确且安全的方法是 strlen(str)+1 。如果有一天你将 sizeof 应用于指针，你会遇到麻烦。
4. 不要使用 sizeof(type) 作为 malloc 、 calloc 或 realloc 的参数。相反，请使用 sizeof *ptr 。这将避免您不正确的 numElem * sizeof(char**) ，而是将其替换为 numElem * sizeof *arrayString ，后者正确转换为 numElem * sizeof(char*) 。不过，这一次，您被 sizeof(char**) == sizeof(char*) 拯救了，这纯粹是巧合，至少在 GCC 上是这样。
5. 如果您动态分配内存，则在不再需要时还必须手动取消分配。为此目的使用 free : free(testString); 、 free(arrayString); 。
6. 这并不是真正的错误，但如果您想循环遍历元素，请使用 for 循环，而不是 while 循环。这样每个读者都知道您的意图。

此代码在 GCC 上编译良好:

#include <stdio.h> //NULL, printf
#include <stdlib.h> //malloc, realloc, free
#include <string.h> //strlen, strcpy

int main()
{
    char** arrayString = NULL;
    char* testString;
    testString = malloc(strlen("1234567890123456789012345678901234567890123456789") + 1);
    strcpy(testString, "1234567890123456789012345678901234567890123456789");
    for (int numElem = 1; numElem < 50; numElem++)
    {
        arrayString = realloc(arrayString, numElem * sizeof *arrayString);
        arrayString[numElem - 1] = malloc(strlen(testString) + 1);
        strcpy(arrayString[numElem - 1], testString);
    }
    free(arrayString);
    free(testString);
    printf("done\n");
    return 0;
}