4维数组 - C

Question

以下代码有什么问题？ C 编译器显示error: Segmentation fault 。

#include <stdio.h> 
#include <math.h>

int main() {
    int n = 4;
    float A[n][n][n][n];
    A[n][n][1][1] = 1;
    A[n][n][1][2] = 0;
    A[n][n][1][3] = -3;
    A[n][n][1][4] = 0;
    A[n][n][2][1] = 1;
    A[n][n][2][2] = 0;
    A[n][n][2][3] = -3;
    A[n][n][2][4] = 0;
    return 0;
}

Answer 1

所有这些分配都在定义的可变长度数组之外访问 memory。

A[n][n][1][1]=1;
A[n][n][1][2]=0;
A[n][n][1][3]=-3;
A[n][n][1][4]=0;
A[n][n][2][1]=1;
A[n][n][2][2]=0;
A[n][n][2][3]=-3;
A[n][n][2][4]=0;

也就是说，数组每个维度的索引的有效范围是[0, n ) 。 因此表达式A[n]无效。

看来你的意思是以下作业

A[0][0][0][0]=1;
A[0][0][0][1]=0;
A[0][0][0][2]=-3;
A[0][0][0][3]=0;
A[0][0][1][0]=1;
A[0][0][1][1]=0;
A[0][0][1][2]=-3;
A[0][0][1][3]=0;

Answer 2

如果您定义一个长度为 N 的数组，则访问最后一个元素是在 N-1 索引处，而访问第一个元素是在索引 0 处，因为索引从 0 开始并在 N-1 结束。

所以你的代码应该是这样的：

#include<stdio.h> 
#include<math.h>
#define N 4

int main() {
    float A[N][N][N][N];
    A[N-1][N-1][0][0]=1;
    A[N-1][N-1][0][1]=0;
    A[N-1][N-1][0][2]=-3;
    A[N-1][N-1][0][3]=0;
    A[N-1][N-1][1][0]=1;
    A[N-1][N-1][1][1]=0;
    A[N-1][N-1][1][2]=-3;
    A[N-1][N-1][1][3]=0;
    return 0;
}

此外，您正在使用变量来定义数组的长度，这仅适用于C99 标准及以后的标准。 如果您不需要VLA （可变长度数组），则应改用 #define。

Answer 3

int n=4;
float A[n][n][n][n];
A[n][n][1][1]=1;

在每个 C 标准（读取n1570或更好）中均无效。 您可能需要编码const int n=4; 或者#define n 4

（在廉价的微控制器上，您甚至可能没有足够的堆栈空间来容纳 256 个浮点数 -> 可能的堆栈溢出）

然后，您总是会遇到缓冲区溢出（阅读有关未定义行为的信息）。 在A[x][x][1][1]中，有效索引是从x为 0 到x为 3 - 即n-1 -（不是 4）。

你可能想编码

A[n-1][n-1][1][1] = 1;

但是您应该知道A[0][0][0][0]正在未初始化。 它可能包含垃圾（信号为 NaN）和假设的printf("%f\n", A[0][0][0][0]); 可能会失败……

我想Frama-C会发现你的错误（我让你检查一下）。 注意莱斯定理。

我会用零初始化A （以简化调试，并有更多可重现的运行） - 在纠正缓冲区溢出之后 - ：

float A[n][n][n][n]={0.0};