段錯誤是什么意思？是何原因引起的？

剛接觸指針的時候，經(jīng)常會遇到段錯誤。

root@Turbo:linklist# ls
link.c  link.h  main  main.c
root@Turbo:linklist# ./main
鏈表初始化成功
Segmentation fault (core dumped)
root@Turbo:linklist#

所謂段錯誤，就是訪問了不能訪問的內(nèi)存。



比如內(nèi)存不存在，或者受保護等等。 遇到段錯誤，就得去調(diào)試，不管是通過什么手段，一定得先找到哪行代碼出現(xiàn)了段錯誤，然后才能分析修改。

調(diào)試段錯誤的手段很多，對于初學(xué)者，我推薦兩個，一個是通過打印的方式定位，一個是使用gdb。 打印方法最簡單。

root@Turbo:linklist# ls
link.c  link.h  main  main.c
root@Turbo:linklist# ./main
鏈表初始化成功
Segmentation fault (core dumped)
root@Turbo:linklist#

比如這里有個鏈表的代碼，代碼量大概300行，從現(xiàn)象可以看出，鏈表的初始化成功，緊接著就出現(xiàn)了段錯誤。 于是我們大概能推測出問題出在了鏈表的插入操作上。

int insert_link(Node *h, int p, int n)
{
    if (NULL == h)
    {
        return FAILURE;
    }


    //把指針移動到要插入位置的前一個位置
    Node *q = h;
    int k = 1;
    while (k < p)      //q != NULL  防止位置p太大
    {
        q = q->next;
        k++;
    }


    //判斷位置是否合法
    if (q == NULL || k > p)    //位置太大  位置太小
    {
        return FAILURE;
    }


    Node *m = (Node *)malloc(sizeof(Node) * 1);
    if (NULL == m)
    {
        return FAILURE;
    }


    m->data = n;
    m->next = q->next;
    q->next = m;


    return SUCCESS;
}

找到鏈表的插入操作，可以把它分成幾個功能，入?yún)⑴袛?，移動指針，判斷位置是否合法，申請新?jié)點，修改指針域。

在每個功能前面加上一些打印，隨便打印什么都行。

int insert_link(Node *h, int p, int n)
{
    //printf("1111
");
    if (NULL == h)
    {
        return FAILURE;
    }


    //printf("2222
");
    //把指針移動到要插入位置的前一個位置
    Node *q = h;
    int k = 1;
    while (k < p)      //q != NULL  防止位置p太大
    {
        q = q->next;
        k++;
    }


    printf("3333
");
    //判斷位置是否合法
    if (q == NULL || k > p)    //位置太大  位置太小
    {
        return FAILURE;
    }


    printf("4444
");
    Node *m = (Node *)malloc(sizeof(Node) * 1);
    if (NULL == m)
    {
        return FAILURE;
    }
    printf("5555
");
    m->data = n;
    m->next = q->next;
    q->next = m;


    return SUCCESS;
}

再次運行，程序輸出了1和2。

root@Turbo:linklist# gcc main.c link.c -o main
root@Turbo:linklist# ./main
鏈表初始化成功
1111
2222
Segmentation fault (core dumped)
root@Turbo:linklist#

于是，問題再次被縮小，應(yīng)該是移動指針的時候出了問題。

//把指針移動到要插入位置的前一個位置
    Node *q = h;
    int k = 1;
    while (k < p)      
    {   
        q = q->next;
        k++;
    }

這幾行代碼，能跟指針扯上關(guān)系的，應(yīng)該就是第 6 行了。當然，這只是發(fā)現(xiàn)了段錯誤在哪，具體怎么修改，還得根據(jù)你的業(yè)務(wù)邏輯繼續(xù)分析。

通過打印定位問題確實比較慢。如果代碼量比較大，又不能大概判斷出問題所在，可以借助一些工具，常用的比如GDB

root@Turbo:linklist# gcc main.c link.c -o main -g
root@Turbo:linklist# gdb main
GNU gdb (Ubuntu 9.2-0ubuntu1~20.04.1) 9.2
Copyright (C) 2020 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later 
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.
Type "show copying" and "show warranty" for details.
This GDB was configured as "x86_64-linux-gnu".
Type "show configuration" for configuration details.
For bug reporting instructions, please see:
.
Find the GDB manual and other documentation resources online at:
    .


For help, type "help".
Type "apropos word" to search for commands related to "word"...
Reading symbols from main...
(gdb) run
Starting program: /root/test/linklist/main 
鏈表初始化成功
1111
2222


Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x0000555555555783 in insert_link (h=0x5555555592a0, p=5, n=9) at link.c:42
42      q = q->next;
(gdb)

編譯的時候加上-g選項，直接使用gdb加上文件名，run啟動程序，一眼就能看出錯誤在第42行。

當然了，這個程序是我故意寫的段錯誤，有些段錯誤發(fā)生在庫里面，并不能很直觀的看出來在哪一行。這就需要借助斷點、單步調(diào)試等等操作。

類似GDB的調(diào)試工具還有很多，如果是初學(xué)者，沒必要掌握太多，能解決問題就行。

?

審核編輯：劉清