代码中存在无法预测的SIGSEGV(运行时错误）

Unpredictable SIGSEGV (runtime error) in code

本文关键字：运行时错误 SIGSEGV 存在 无法预测 代码      更新时间：2023-10-16

我写了一段代码，它使用我自己的乘法和加法任意精度函数计算斐波那契数。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<map>
#include<cstring>
using namespace std;
#define max 3000
struct data_type{
   int string[max]; 
};
struct data_type mul(struct data_type a,struct data_type b) {
   struct data_type c;
   memset(c.string,0,sizeof(int)*max);
   int k;
   int i,j;
   for(i=max-1;i>0;i--) {
      int num=a.string[i];
      int carry=0;
      int rem=0;
      k=i;
      for(j=max-1;j>0;j--) {
         int n=b.string[j]*num + carry;
         int r=n%10;
         carry=n/10;
         int p=(c.string[k]+r+rem)%10;
         rem=(c.string[k]+r+rem)/10;
         c.string[k]=p;  
         k--;
      }
   }
   return c;
}
struct data_type add(struct data_type a,struct data_type b) {
   struct data_type c;
   memset(c.string,0,sizeof(int)*max);
   int carry=0;
   int i,j;
   int k=max-1;
   for(i=max-1,j=max-1;i>0 && j>0;i--,j--) {
      int res=(a.string[i] + b.string[j])+carry;
      carry=res/10;
      c.string[k--]=res%10;
   }
   return c;
}
void multiply(struct data_type f[2][2],struct data_type m[2][2]){
   struct data_type x,y,z,t;
   x=add(mul(f[0][0],m[0][0]),mul(f[0][1],m[1][0]));    
   y=add(mul(f[0][0],m[0][1]),mul(f[0][1],m[1][1]));    
   z=add(mul(f[1][0],m[0][0]),mul(f[1][1],m[1][0]));    
   t=add(mul(f[1][0],m[0][1]),mul(f[1][1],m[1][1]));    
   f[0][0]=x;
   f[0][1]=y;
   f[1][0]=z;
   f[1][1]=t;       
}
void power(struct data_type f[2][2],unsigned long long n){
   if((n==0)||(n==1))
      return ;
   struct data_type a,b;
   memset(a.string,0,sizeof(int)*max);
   memset(b.string,0,sizeof(int)*max);
   a.string[max-1]=1;
   b.string[max-1]=0;
   struct data_type m[2][2]={{a,a},{a,b}};  
   power(f,n/2);
   multiply(f,f);
   if(n%2 != 0)
       multiply(f,m);
   }
   struct data_type fib(unsigned long long n){
   struct data_type a,b;
   memset(a.string,0,sizeof(int)*max);
   memset(b.string,0,sizeof(int)*max);
   a.string[max-1]=1;
   b.string[max-1]=0;
   struct data_type f[2][2]={{a,a},{a,b}};
   if(n==0)
      return b;
   power(f,n-1);
   return f[0][0];
}
int main()
{   
   int t;
   cin>>t;
   for(int w=0;w<t;w++){
      unsigned long long n;
      cin>>n;
      struct data_type a,b,c;
      a=fib(n-1);
      b=fib(n+2);
      c=add(a,b);
      int ck=0;
      for(int i=0;i<max;i++) {
         if(c.string[i] && !ck)
            ck=1;
         if(ck)
            cout<<c.string[i];
      }
      cout<<"n";
   }
   return 0;
}

我的问题是，它在运行时显示SIGSEGV，但有时运行正确——例如，我在fib（50000）上测试了它的max=4000，但一旦我更改max=5000，它就会停止工作。我头疼了好几个小时，但还是没能弄清楚这个问题。

请告诉我我的代码可能出了什么问题。

代码中是否存在导致运行时错误的逻辑错误？

我认为问题出在mul()函数中，因为内部for循环中的索引k可能变成负整数，而k用于索引数组。

k总是递减max - 1次，但仅在外部for循环的第一次迭代中将其设置为max - 1。在外部for循环的后续迭代中，它被设置为小于max - 1的值，导致k变为负。

编辑：

我修改了内部for循环：

for(j=max-1;j>0;j--){
    if (k < 0)
        std::cout << k << "n";
    ...
}

并在执行过程中提示时提供CCD_ 13和CCD_。

MAX值较大的问题可能源于在堆栈上创建大型数组，从而导致堆栈溢出。

尝试使用new动态分配对象，并查看SIGSEGV错误是否消失。

相关文章：