【整理】段错误（segmentation fault）

1）往受到系统保护的内存地址写数据
有些内存是内核占用的或者是其他程序正在使用，为了保证系统正常工作，所以会受到系统的保护，而不能任意访问.

1	#include<stdio.h>

2

int

3

main()

4

{

5

int i=0;

6	scanf( "%d" ,i); /*shouldhaveused&i*/

7	printf( "%d\n" ,i);

8

return 0;

9

}

编译和执行一下,咋一看，好像没有问题哦，不就是读取一个数据然后给输出来吗？
falcon@falcon:~/temp$gcc-g-osegerrsegerr.c–加-g选项查看调试信息
falcon@falcon:~/temp$gdb./segerr
GNUgdb6.4-debian
Copyright2005FreeSoftwareFoundation,Inc.
GDBisfreesoftware,coveredbytheGNUGeneralPublicLicense,andyouare
welcometochangeitand/ordistributecopiesofitundercertainconditions.
Type“showcopying”toseetheconditions.
ThereisabsolutelynowarrantyforGDB.Type“showwarranty”fordetails.
ThisGDBwasconfiguredas“i486-linux-gnu”…Usinghostlibthread_dblibrary“/lib/tls/i686/cmov/libthread_db.so.1″.
(gdb)l–用l(list)显示我们的源代码

01	#include<stdio.h>

02

03

int

04

main()

05

{

06	int i= 0 ;

07

08	scanf(”%d”,i); /*shouldhaveused&i*/

09	printf(”%d\n”,i);

10	return 0 ;

(gdb)b8–用b(break)设置断点
Breakpoint1at0×80483b7:filesegerr.c,line8.
(gdb)pi–用p(print)打印变量i的值[看到没，这里i的值是0哦]
$1=0
(gdb)r–用r(run)运行，直到断点处
Startingprogram:/home/falcon/temp/segerr
Breakpoint1,main()atsegerr.c:8
8scanf(”%d”,i);/*shouldhaveused&i*/–[试图往地址0处写进一个值]
(gdb)n–用n(next)执行下一步
10
ProgramreceivedsignalSIGSEGV,Segmentationfault.
0xb7e9a1cain_IO_vfscanf()from/lib/tls/i686/cmov/libc.so.6
(gdb)c–在上面我们接收到了SIGSEGV,然后用c(continue)继续执行
Continuing.
ProgramterminatedwithsignalSIGSEGV,Segmentationfault.
Theprogramnolongerexists.
(gdb)quit–退出gdb
果然
我们“不小心”把&i写成了i
而我们刚开始初始化了i为0,这样我们不是试图向内存地址0存放一个值吗？
[补充：
可以通过man7signal查看SIGSEGV的信息。
falcon@falcon:~/temp$man7signal|grepSEGV
Reformattingsignal(7),pleasewait…
SIGSEGV11CoreInvalidmemoryreference
例子2：

01	#include<stdio.h>

02

int

03

main()

04

{

05

char *p;

06

p=NULL;

07

*p=‘x’;

08	printf (”%c”,*p);

09

return 0;

10

}

很容易发现，这个例子也是试图往内存地址0处写东西。
这里我们通过gdb来查看段错误所在的行
falcon@falcon:~/temp$gcc-g-osegerrsegerr.c
falcon@falcon:~/temp$gdb./segerr
GNUgdb6.4-debian
Copyright2005FreeSoftwareFoundation,Inc.
GDBisfreesoftware,coveredbytheGNUGeneralPublicLicense,andyouare
welcometochangeitand/ordistributecopiesofitundercertainconditions.
Type“showcopying”toseetheconditions.
ThereisabsolutelynowarrantyforGDB.Type“showwarranty”fordetails.
ThisGDBwasconfiguredas“i486-linux-gnu”…Usinghostlibthread_dblibrary“/lib/tls/i686/cmov/libthread_db.so.1″.
(gdb)r–直接运行，我们看到抛出段错误以后，自动显示出了出现段错误的行，这就是一个找出段错误的方法
Startingprogram:/home/falcon/temp/segerr
ProgramreceivedsignalSIGSEGV,Segmentationfault.
0×08048516inmain()atsegerr.c:10
10*p=‘x’;
(gdb)

2）内存越界(数组越界，变量类型不一致等)

1	#include<stdio.h>

2

int

3

main()

4

{

5	char test[1];

6	printf(”%c”,test[1000000000]);

7

return 0;

8

}

这里是比较极端的例子，但是有时候可能是会出现的，是个明显的数组越界的问题
或者是这个地址是根本就不存在的
例子4：

1	#include<stdio.h>

2

int

3

main()

4

{

5

int b=10;

6	printf (”%s\n”,b);

7

return 0;

8

}

我们试图把一个整数按照字符串的方式输出出去，这是什么问题呢？
由于还不熟悉调试动态链接库，所以
我只是找到了printf的源代码的这里
声明部分：

01	int pos=0,cnt_printed_chars=0,i;

02	unsigned char *chptr;

03	va_list ap;

04	/*%s格式控制部分：*/

05	case 's' :

06	chptr= va_arg (ap,unsigned char *);

07

i=0;

08	while (chptr[i])

09

{...

10	cnt_printed_chars++;

11	putchar (chptr[i++]);

12

}

由于我没有仔细分析代码，大致的原因也可能是地址越界的原因？不过我可不确定哦。
如果大家知道怎么调试printf函数，麻烦帮忙找出越界的真正原因吧，这个段错误也可能是
处在va_start和va_arg等函数里头？或者直接看看这个这里的printf源代码的分析，看看是否
可以找出出错的地方：http://www.wangchao.net.cn/bbsdetail_47325.html类似的，还有诸如：sprintf等的格式控制问题
比如，试图把char型或者是int的按照%s输出或存放起来，如：

01	#include<stdio.h>

02	#include<string.h>

03	char c=’c';

04

int i=10;

05	char buf[100];

06	printf (”%s”,c); //试图把char型按照字符串格式输出

07	printf (”%s”,i); //试图把int型按照字符串输出

08	memset (buf,0,100);

09	sprintf (buf,“%s”,c); //试图把char型按照字符串格式转换

10	memset (buf,0,100);

11	sprintf (buf,“%s”,i); //试图把int型按照字符串转换

3）其他
其实大概的原因都是一样的，就是段错误的定义。
但是更多的容易出错的地方就要自己不断积累，不段发现，或者吸纳前人已经积累的经验，并且注意避免再次发生。
例如：
<1>定义了指针后记得初始化，在使用的时候记得判断是否为NULL
<2>在使用数组的时候是否被初始化，数组下标是否越界，数组元素是否存在等
<3>在变量处理的时候变量的格式控制是否合理等
一个比较不错的例子：
我在进行一个多线程编程的例子里头，定义了一个线程数组
#defineTHREAD_MAX_NUM
pthread_tthread[THREAD_MAX_NUM];
用pthread_create创建了各个线程，然后用pthread_join来等待线程的结束
刚开始
我就直接等待，在创建线程都成功的时候，pthread_join能够顺利等待各个线程结束
但是一旦创建线程失败，那用pthread_join来等待那个本不存在的线程时自然会存在访问不存在的内存的情况，从而导致段错误的发生
后来
通过不断调试和思考，并且得到网络上资料的帮助，找到了上面的出错原因和解决办法
解决办法是：
在创建线程之前，先初始化我们的线程数组
在等待线程的结束的时候，判断线程是否为我们的初始值
如果是的话，说明我们的线程并没有创建成功，所以就不能等拉。
上面给出了很常见的几种出现段错误的地方，这样在遇到它们的时候就容易避免拉。
但是人有时候肯定也会有疏忽的，甚至可能还是会经常出现上面的问题或者其他常见的问题
所以对于一些大型一点的程序，如何跟踪并找到程序中的段错误位置就是需要掌握的一门技巧拉。

4。如何发现程序中的段错误？
有个网友对这个做了比较全面的总结，除了感谢他外，我把地址弄了过来。
文章名字叫《段错误bug的调试》
地址是：http://www.cublog.cn/u/5251/showart.php?id=173718
应该说是很全面的。

而我常用的调试方法有：
1）在程序内部的关键部位输出(printf)信息，那样可以跟踪段错误在代码中可能的位置
为了方便使用这种调试方法，可以用条件编译指令#ifdefDEBUG和#endif把printf函数给包含起来，编译的时候加上-DDEBUG参数就可以查看调试信息。反之，不加上该参数进行调试就可以。
2）用gdb来调试，在运行到段错误的地方，会自动停下来并显示出错的行和行号
这个应该是很常用的，如果需要用gdb调试，记得在编译的时候加上-g参数，用来显示调试信息

对于这个，网友在《段错误bug的调试》文章里创造性的使用这样的方法，使得我们在执行程序的时候就可以动态扑获段错误可能出现的位置：
通过扑获SIGSEGV信号来触发系统调用gdb来输出调试信息。
如果加上上面提到的条件编译，那我们就可以非常方便的进行段错误的调试拉。

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