Доступ за пределами элементов динамически распределенных массивов / без SegFault

Question

Я разрабатываю программу на C, которая использует массив связанных списков (примитивная хэш-таблица) в качестве типа данных для представления определенной информации о дате.Массив состоит из двенадцати элементов, соответствующих месяцам года, и каждый месяц имеет связанный список, содержащий узлы данных.

Я разработал модуль, который использовал этот тип данных, и он работал нормально.Позже я обнаружил, что у меня есть доступ к элементам массива, которые находятся за пределами (например, доступ к 12-му элементу по индексу 12 вместо 11).Но программа работала последовательно, без инцидентов.Я никогда не получал ошибку сегментации.С тех пор я исправил ошибку кодирования.Кто-нибудь может объяснить, почему доступ к внешним элементам не приведет к segfault?

Это не первый раз, когда это происходит.Я создал динамически размещаемый многомерный массив, и для тестирования я попытался получить доступ к элементам за пределами.Программа работала нормально, давала точные результаты и в большинстве случаев не вызывала ошибок.Единственный раз, когда я его достиг, мне пришлось попытаться получить доступ к элементам, находящимся за пределами границ.

(Эти программы в настоящее время являются приложениями консоли Windows для тестирования. Я компилирую с MinGW. Я могу включить код, если онбыло бы полезно.)

Answer 1

В C доступ к массиву вне его границ - это неопределенное поведение .

Это означает, что может произойти что угодно , включая программу, которая ведет себя так, как вы этого ожидаетеto.

Язык C не требует проверки границ при доступе к массиву, и большинство компиляторов C не реализуют его.

Например, предположим, что вы объявляете:

int before;
int array[10];
int after;

Порядок, в котором они хранятся в памяти, не определен, но предположим, что они хранятся непрерывно в том порядке, в котором они объявлены.Если вы попытаетесь получить доступ к array[-1], вы можете получить доступ к before.Если вы попытаетесь получить доступ к array[10], вместо этого вы можете получить доступ к after.

На программиста ложится бремя избегать доступа к массивам за их пределами.Или не может быть ничего выделено до и / или после вашего массива.

Аналогия: «Знак говорит, что мне разрешено переходить улицу только тогда, когда свет зеленый. Я пересек красный и ничегослучилось. Почему машина не ударила меня? "(Есть языки, которые делают все возможное, чтобы заставить машину сбить вас. C не один из них.)

Answer 2

Доступ к данным путем индексации за пределами массива - неопределенное поведение.В большинстве случаев (в частности, динамически выделяемая память) при доступе к данным «рядом» (не слишком далеко за пределами) массив не будет зависать по разным причинам.Память может быть выделена в виде округленных кусков, больше, чем вы запрашивали, или реализация «malloc» может поместить некоторую произвольную бухгалтерскую информацию и т. Д. Конечным результатом является то, что этот фрагмент памяти отображается, хотя может содержать данные в диапазоне от мусора до важного бронирования.хранение информации.Не полагайтесь на это поведение.

Answer 3

SegFaults - существа ОС.Они выбрасываются, когда процесс пытается получить доступ к памяти, которая ему не принадлежит и не является частью языка Си.В C доступ к элементам за пределами является просто неопределенным поведением, что означает, что он может потерпеть неудачу, а может и нет.Если, например, распределитель памяти предоставил кусок памяти больше, чем вы запрашивали для массива, ОС не будет беспокоиться, если вы выйдете за пределы допустимого, потому что вы будете обращаться к памяти, которая принадлежит вашему процессу,В этом случае вы просто получаете ошибку в вашей программе.

Answer 4

Не мог бы кто-нибудь объяснить, почему доступ к элементам, выходящим за пределы, не приведет к segfault?

Это неопределенное поведение, оно не должно быть segfault.В Linux вы можете запустить свою программу под Valgrind, чтобы перехватить ошибки такого рода.