Грешка сегментације је врста грешке у Ц која се јавља када програм покуша да приступи меморијској адреси којој није овлашћен да приступи. Ово се често дешава када програм покушава да искористи меморију коју није доделио или меморију која је већ ослобођена.
Проблем сегментације обично узрокује да се програм руши или нагло прекине. Да бисмо решили проблем, прво морамо да идентификујемо извор грешке и извршимо неопходна прилагођавања изворног кода.
У наставку су неки од најчешћих узрока грешака у сегментацији у Ц:
1. Нулл показивачи: Покушај дереференцирања нултог или неиницијализованог показивача може довести до грешке сегментације. У Ц, НУЛЛ показивач се односи на складиште које није присутно. Ово може бити 0к00000000 или други одређени износ (све док није стварна локација). Дереференцирање НУЛЛ референце значи покушај да се дође до онога на шта показује показивач. Оператор дереференцирања је оператор *. Дереференцирање НУЛЛ показивача има неодређено понашање.
С обзиром на следећи део кода,
Ц код:
сачувај иоутубе видео влц
int *ptr = NULL; *ptr = 5;
Дефинисали смо показивач птр у овом коду и поставили га на НУЛЛ. Грешка сегментације ће се десити ако наставимо са дереференцирањем птр и доделимо вредност 5 меморијској адреси на коју указује јер покушавамо да приступимо меморијској локацији којој није дозвољен приступ.
2. Буффер оверфловс: До грешке у сегментацији може доћи када се подаци уписују иза краја додељеног бафера. Имамо преливање бафера када преузмемо меморију која није у локалном баферу.
С обзиром на следећи део кода,
Ц код:
int arr[5]; arr[5] = 10;
У горњем коду смо декларисали 5-димензионални низ арр. Када покушамо да доделимо број 10 шестом члану низа (који не постоји), долази до грешке сегментације јер покушавамо да приступимо меморији преко краја низа.
3. Стацк Оверфлов: Може доћи до грешке сегментације ако програм потроши сав расположиви простор стека. Преливање стека се дешава када потрошимо више простора него што је стеку додељено, на пример:
Ц код:
void fun(int p){ fun(p); cout<<p>In this case, the function fun calls itself endlessly, enabling the recursive stack to run out of memory (Stack overflow error).</p> <p> <strong>4. Accessing Deallocation Memory:</strong> Accessing previously freed memory can result in a segmentation fault.</p> <p>Given the following section of code,</p> <p> <strong>C Code:</strong> </p> <pre> int *ptr = malloc(sizeof(int)); *ptr = 5; free(ptr); *ptr = 10; // attempting to access deallocated memory </pre> <p>We used the malloc() function to allocate memory dynamically in this code to hold an integer value of 5. The memory was subsequently freed using the free() method. We then attempt to get to the memory pointed to by ptr again and assign the value 10. Because this memory is currently being deallocated, accessing it will result in a segmentation fault.</p> <p>To avoid this form of segmentation fault, avoid accessing memory that has been previously freed with the free() method. Always free memory only when it has become no longer needed, and never try to retrieve it after it has been freed.</p> <p> <strong>5. Incorrect Pointer Arithmetic:</strong> Incorrect pointer arithmetic can result in a segmentation fault.</p> <p>Given the following section of code,</p> <p> <strong>C Code:</strong> </p> <pre> int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; int *ptr = &arr[2]; *(ptr + 10) = 10; </pre> <p>In this code, we created an array arr of size 5 and initialized it with some values. We've also defined a pointer ptr and set it to the memory location of the third element of arr. When we try to add 10 to ptr and dereference it to assign the value 10 to the memory location it is pointing to, a segmentation fault occurs because we are attempting to access memory outside the bounds of arr.</p> <h3>Prevention:</h3> <p>These are just a few C code examples that could cause a segmentation problem. It is vital to thoroughly test the source code to ensure it is allocating and deallocating memory correctly, preventing null pointers and buffer overflows, and employing pointer arithmetic to avoid segmentation issues.</p> <p>To avoid segmentation faults in C code, allocate and deallocate memory correctly, avoid null pointers and buffer overflows, and use pointer arithmetic cautiously.</p> <p>To debug a segmentation fault in C, use a debugger such as GDB. GDB allows users to inspect variable and memory location values as they go through the code line by line. This can help us figure out which line of code is causing the segmentation error.</p> <h2>Conclusion:</h2> <p>A segmentation fault is a common problem in C that can be caused by a variety of issues, including null pointers, buffer overflows, stack overflows, accessing deallocated memory, and incorrect pointer arithmetic. To remedy the issue, we must first identify the source of the error and then make the necessary adjustments to our code.</p> <hr> Користили смо маллоц() функцију да динамички доделимо меморију у овом коду да задржи целобројну вредност 5. Меморија је накнадно ослобођена коришћењем методе фрее(). Затим покушавамо поново да дођемо до меморије на коју указује птр и доделимо вредност 10. Пошто се ова меморија тренутно ослобађа, приступ њој ће резултирати грешком сегментације.
Да бисте избегли овај облик грешке сегментације, избегавајте приступ меморији која је претходно била ослобођена методом фрее(). Увек ослободите меморију само када више није потребна и никада не покушавајте да је преузмете након што је ослобођена.
5. Нетачна аритметика показивача: Нетачна аритметика показивача може довести до грешке сегментације.
С обзиром на следећи део кода,
Ц код:
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; int *ptr = &arr[2]; *(ptr + 10) = 10; У овом коду смо креирали низ арр величине 5 и иницијализовали га неким вредностима. Такође смо дефинисали показивач птр и поставили га на меморијску локацију трећег елемента арр. Када покушамо да додамо 10 у птр и дереференцирамо га да доделимо вредност 10 меморијској локацији на коју указује, долази до грешке сегментације јер покушавамо да приступимо меморији ван граница арр.
Превенција:
Ово је само неколико примера Ц кода који би могли да изазову проблем сегментације. Од виталног је значаја да темељно тестирате изворни код како бисте били сигурни да правилно додељује и ослобађа меморију, спречавајући нулте показиваче и преливање бафера, и користећи аритметику показивача да бисте избегли проблеме са сегментацијом.
Да бисте избегли грешке сегментације у Ц коду, правилно доделите и ослободите меморију, избегавајте нулте показиваче и прекорачења бафера и опрезно користите аритметику показивача.
Да бисте отклонили грешку сегментације у Ц-у, користите програм за отклањање грешака као што је ГДБ. ГДБ омогућава корисницима да прегледају вредности променљивих и меморијских локација док пролазе кроз код ред по ред. Ово нам може помоћи да схватимо која линија кода узрокује грешку сегментације.
Закључак:
Грешка сегментације је уобичајен проблем у Ц-у који може бити узрокован разним проблемима, укључујући нулте показиваче, прекорачења бафера, прекорачења стека, приступ делоцираној меморији и нетачну аритметику показивача. Да бисмо решили проблем, прво морамо да идентификујемо извор грешке, а затим да извршимо неопходна прилагођавања нашег кода.