较大数组的内存段错误

Question

我有一个函数，通过使用memcpy在C中交换2d数组。我知道你可以交换指针，但我想比较一下复制数组和交换指针。

这是我的代码，二维数组是n x n。

void swap_arrays(int n, float old[][n], float new_arr[][n]) {
    float temp[n][n];
    int arr_size = sizeof(float) * n * n;
    memcpy(temp, old, arr_size);
    memcpy(old, new_arr, arr_size);
    memcpy(new_arr, temp, arr_size);
}

对于5 x 5的数组它工作得很好，但是当数组更大时(我需要的实际大小是4000+，它在2000+时开始分段故障)，在第一个内存中。任何帮助都是感激的。

Answer 1

它与4000隔离故障，但这不是memcpy()的故障。这是因为该大小超过了程序的堆栈大小。

尝试动态分配数组，它应该工作得很好，像这样

float *temp;
temp = malloc(sizeof(float) * n * n);
if (temp != NULL)
{
    /* memcpys here */
}

请注意，与数组不同，它不能使用两个索引符号来访问，要实现这一点，您需要像

这样的内容。

float **temp;
temp = malloc(sizeof(float *) * n);
for (size_t i = 0 ; i < n ; ++i)
    temp[i] = malloc(sizeof(float) * n); /* please check for `NULL' */

在这两种情况下您都需要free()，而在第二种情况下，您的memcpy()将无法正常工作。因为temp中的每个元素都是指针而不是float，所以您需要首先访问指针，然后使用memcpy()复制数据。

Answer 2

假设您的问题是由于temp太大导致的堆栈溢出，您可以动态分配空间。由于只是记忆，所以不需要使用类型化指针:

void swap_arrays(int n, float old[n][n], float new[n][n])
{
    size_t sz = sizeof(float[n][n]);
    void *buf = malloc(sz);
    if ( !buf ) exit(EXIT_FAILURE);
    memcpy(buf, old, sz);
    memcpy(old, new, sz);
    memcpy(new, buf, sz);
    free(buf);
}

当然，如果在调用代码中编写float a[n][n];，也可能会遇到堆栈溢出问题。你也可以通过使用malloc来解决这个问题，例如:

float (*a)[n] = malloc(n * sizeof *a);
float (*b)[n] = malloc(n * sizeof *b);

如果你使用后一种方法，那么你可以通过交换指针来"交换"，而不必复制所有的数据:void *tmp = a; a = b; b = tmp;

Answer 3

以上答案都很好。正如@iharod指出的，你的程序超出了堆栈大小。如果您愿意，您可以通过设置用户限制来增加堆栈大小。

如果您在Linux主机上运行:

alan@~$ulimit -all
core file size          (blocks, -c) 0
data seg size           (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority             (-e) 0
file size               (blocks, -f) unlimited
pending signals                 (-i) 62978
max locked memory       (kbytes, -l) 64
max memory size         (kbytes, -m) unlimited
open files                      (-n) 1024
pipe size            (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues     (bytes, -q) 819200
real-time priority              (-r) 0
stack size              (kbytes, -s) 8192
cpu time               (seconds, -t) unlimited
max user processes              (-u) 62978
virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
file locks                      (-x) unlimited

可以看到，堆栈大小默认为8192k。

您可以使用ulimit命令设置堆栈大小，如:

alan@~$ulimit -s <stack_size_you_want>.

这只是为了说明，不是一个推荐的解决方案。