嵌入式C开发,或多或少都遇到段错误(segmentation fault )。
段错误(Segmentation fault)是一种运行时错误,在程序运行时可能由于某些原因而发生。
下面是一些典型的段错误产生的原因:
访问不存在的内存地址
访问只读的内存地址
栈溢出
内存越界
当尝试释放已释放的内存(使用指针)时,也可能发生分段错误错误
……
实例
1. 访问不存在的内存地址
#include
int main(int argc, char **argv)
{
printf("==================segmentation fault test==================\n");
int *p = NULL;
*p = 1234;
return 0;
}
2. 访问只读的内存地址
#include "stdio.h"
#include
#include "string.h"
void main()
{
printf("==================segmentation fault test==================\n");
char Data[] = "qwertyuiop";
char *data = NULL; //即使初始化为空,指针data可能是指向了一个只读的内存:memcpy执行失败,造成空指针解引用(空指针间接引用)
memcpy (data,Data,sizeof(Data)); //引用空指针
printf ("data is %s.\nand sizeof(Data) is %d.\n", data, sizeof(Data));
free(data);
data = NULL;
}
#include
int main(int argc, char **argv)
{
printf("==================segmentation fault test==================\n");
char *str = "hello";
str[0] = 'H';
return 0;
}
3. 栈溢出
程序的有效内存还可以再分为多个区域,每个区域都有不同的作用,比如代码区、全局数据区、堆区、栈区、动态链接库区等。栈就是这些内存分区中的一个。
那么,栈是用来做什么的呢?整个内存都是用来存储数据的,栈也不例外。栈用来存储程序的局部数据。
对于C/C++来说,局部数据是指在函数内部定义的数据,例如在函数内部定义的变量、指针、参数、结构体、数组、对象、引用等,它们都要保存到栈中。
栈为什么会溢出?
对每个程序来说,栈能使用的内存是有限的,一般是 1M~8M,这在编译时就已经决定了,程序运行期间不能再改变。如果程序使用的栈内存超出最大值,就会发生栈溢出(Stack Overflow)错误,程序就崩溃了。
#include
static void test(void)
{
char buf[1024 * 1024] = {0}; //每次递归均会分配存储区
static int i = 0;
i++;
printf("i = %d\n", i);
test(); //递归
}
int main(int argc, char **argv)
{
printf("==================segmentation fault test==================\n");
test();
return 0;
}
什么情况下才会发生栈溢出呢?
最常见的就是递归。每次递归就相当于调用一个函数,函数每次被调用时都会将局部数据(在函数内部定义的变量、参数、数组、对象等)放入栈中。
递归1000次,就会将1000份这样的数据放入栈中。这些数据占用的内存直到整个递归结束才会被释放,在递归过程中只会累加,不会释放。如果递归次数过多,并且局部数据也多,那么会使用大量的栈内存,很容易就导致栈溢出了。
4. 内存越界
#include
int main(int argc, char **argv)
{
printf("==================segmentation fault test==================\n");
static char arr[5] = {0, 1, 2, 3, 4};
printf("arr[10000] = %d\n", arr[10000]); //访问下标超出了数组长度
return 0;
}
5. 当尝试释放已释放的内存(使用指针)时,也可能发生分段错误错误
#include "stdio.h"
#include
#include "string.h"
void main()
{
char Data[] = "qwertyuiop";
char *data = NULL;
data = (char *) malloc(12);
if(data == NULL)
return;
memcpy (data,Data,sizeof(Data) );
printf ("data is %s.\nand sizeof(Data) is %d.\n", data, sizeof(Data) );
free(data);
data = NULL; //data = NULL;
free(data);
}
1)交叉编译环境:data = NULL;存在与不存在时结果:均正确,不会产生段错误
2)windows编译环境:data = NULL;存在与不存在时结果:均正确,不会产生段错误
3)gcc编译环境: data = NULL;存在时:正确;不存在时:错误,会产生段错误
1)多次释放的指针为空指针:释放空指针其实也等于啥也没做,所以释放空指针释放多少次都没有问题。
2)多次释放的指针不为空指针:产生段错误。(gcc环境会报错,windows环境和交叉编译环境运行正常)