为什么全局变量在不同的方法中表现不同？

Question

目标：

创建全局字符串数组（字典），因为大小只能在函数中计算 load()。
使用 print() 功能在屏幕上打印词典。

我的做法：

创建指向字符串的全局指针，在 load() 中创建字符串数组并将局部数组分配给全局指针。

问题：

如果我尝试在 load() 内打印全局数组（以及本地数组），一切都很好，但是如果使用 print() 打印，段错误会出现在数组末尾的某处。 GDB 和 valgrind 输出对我来说似乎很神秘。我放弃。怎么了？

来源和词典是here。

代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>

// length of the longest word in dictionary
#define LENGTH 45
// dictionary file
#define DICTIONARY "large"

// prototypes
void load(const char* dictionary);
void print(void);

// global dictionary size
int dict_size = 0;
// global dictionary
char **global_dict;

int main(void)
{
    load(DICTIONARY);
    print();
    return 0;  
}

/**
 * Loads dictionary into memory.
 */
void load(const char* dictionary)
{
    // open dictionary file
    FILE *dict_file = fopen(dictionary, "r");    
    
    // compute size of dictionary
    for (int c = fgetc(dict_file); c != EOF; c = fgetc(dict_file))
    {
        // look for '\n' (one '\n' means one word)
        if (c == '\n')
        {
            dict_size++;
        }
    }
    
    // return to beginning of file
    fseek(dict_file, 0, SEEK_SET);
    
    // local array
    char *dict[dict_size];
    
    // variables for reading
    int word_length = 0;
    int dict_index = 0;
    char word[LENGTH + 1];   
    
    // iteration over characters
    for (int c = fgetc(dict_file); c != EOF; c = fgetc(dict_file))
    {
        // allow only letters
        if (c != '\n')
        {
            // append character to word
            word[word_length] = c;
            word_length++;
        }
        // if c = \n and some letters're already in the word
        else if (word_length > 0)
        {
            // terminate current word
            word[word_length] = '[=10=]';
            
            //write word to local dictionary
            dict[dict_index] = malloc(word_length + 1);
            strcpy(dict[dict_index], word);
            dict_index++;
            
            // prepare for next word
            word_length = 0;
        }
    }
    
    // make local dictioinary global
    global_dict = dict;
}

/**
 * Prints dictionary.
 */
void print(void)
{
    for (int i = 0; i < dict_size; i++)
        printf("%s %p\n", global_dict[i], global_dict[i]);
}

Answer 1

答案很简单，您正在将指针分配给 load() 的局部变量，它在 load() return 时被释放，因此它在 [=15= 中无效]，这会导致未定义的行为。

你还评论了它

// local array <-- this is your comment not mine
char *dict[dict_size];

您有两个选择：

不要使用全局变量，你使用全局变量的模式没有任何好处，反而非常危险。您可以 return 从函数 load() 动态分配的指针，然后将其传递给 print().

使用malloc()分配指针数组。

global_dict = malloc(dict_size * sizeof(*global_dict));

为什么我不喜欢全局变量？

因为您可以执行您在程序中执行的操作，甚至不会收到编译器的警告。

当然，有了经验就不会做这种事了，所以与其说是全局变量，倒不如说是你的错，但是经常看到还在学习的程序员，用全局变量来解决函数之间共享数据的问题，这就是参数的作用。

所以使用全局变量 + 不知道如何正确处理它们是不好的，而是学习函数参数，你将解决所有需要全局变量通过程序中的不同函数传递数据的问题，而不使用全局变量。

这是你自己的代码，我删除了global_dict变量，并在load()中使用了动态内存分配，并且我对malloc()进行了一些错误检查，你应该改进它如果您希望代码健壮，其余部分不言自明

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>

// length of the longest word in dictionary
#define LENGTH 45
// dictionary file
#define DICTIONARY "large"

// prototypes
char **load(const char *dictionary);
void print(char **);

int main(void)
{
    char **dictionary;

    dictionary = load(DICTIONARY);
    if (dictionary == NULL)
        return -1;
    print(dictionary);

    /* Don't forget to free resources, 
       you might need to do it while
       the program is still running,
       leaked resources might quickly 
       become a problem.
     */
    for (int i = 0 ; dictionary[i] != NULL ; ++i)
        free(dictionary[i]);
    free(dictionary);

    return 0;  
}
/**
 * Loads dictionary into memory.
 */
char **load(const char *dictionary)
{
    // open dictionary file
    FILE  *dict_file;    
    size_t dict_size;
    char **dict;
    char   word[LENGTH + 1];
    size_t word_length;
    size_t dict_index;
    dict_file = fopen(dictionary, "r");
    if (dict_file == NULL) /* you should be able to notify this */
        return NULL; /* failure to open file */
    // compute size of dictionary
    for (int c = fgetc(dict_file); c != EOF; c = fgetc(dict_file))
    {
        // look for '\n' (one '\n' means one word)
        if (c == '\n')
        {
            dict_size++;
        }
    }
    // return to beginning of file
    fseek(dict_file, 0, SEEK_SET);

    // local array
    dict = malloc((1 + dict_size) * sizeof(*dict));
    /*                    ^ add a sentinel to avoid storing the number of words */
    if (dict == NULL)
        return NULL;

    // variables for reading
    word_length = 0;
    dict_index = 0;
    // iteration over characters
    for (int c = fgetc(dict_file); c != EOF; c = fgetc(dict_file))
    {
        // allow only letters
        if (c != '\n')
        {
            // append character to word
            word[word_length] = c;
            word_length++;
        }
        // if c = \n and some letters're already in the word
        else if (word_length > 0)
        {
            // terminate current word
            word[word_length] = '[=12=]';

            //write word to local dictionary
            dict[dict_index] = malloc(word_length + 1);
            if (dict[dict_index] != NULL)
            {
                strcpy(dict[dict_index], word);
                dict_index++;
            }
            // prepare for next word
            word_length = 0;
        }
    }
    dict[dict_index] = NULL;
    /* We put a sentinel here so that we can find the last word ... */
    return dict;
}

/**
 * Prints dictionary.
 */
void print(char **dict)
{
    for (int i = 0 ; dict[i] != NULL ; i++)
        printf("%s %p\n", dict[i], (void *) dict[i]);
}

Answer 2

在 load() 中，您创建并填充了一个局部变量 char *dict[dict_size];，然后您只将指针 global_dict 分配给该变量。但是一旦 load() returns，您就不能再访问任何局部变量。那是stealing the hotel keys，因为在那个答案

中有很好的解释

Answer 3

问题解释（灵感来自@Ingo Leonhardt）

问题在这里：

char *dict[dict_size];

通过这样的声明，数组的内存被自动分配（它仅在 load() 中不可触及）并且在 load() 调用后 dict 的内存可以访问以进行覆盖。似乎覆盖发生在程序末尾的某个地方（意外）。

解决方案（灵感来自@iharob）

char **dict = malloc((1 + dict_size) * sizeof(*dict));

因此我为 dict 动态分配内存（在程序结束或 free(global_dict) 之前不可触摸）

P.S。我同意全局变量是危险的，但是用这样的设计解决问题是赋值的约束。

为什么全局变量在不同的方法中表现不同？

Why global variable behaves differently in different methods?

c

arrays

string

variables

segmentation-fault

目标：

我的做法：

问题：

代码：

问题解释（灵感来自@Ingo Leonhardt）

解决方案（灵感来自@iharob）