Cómo depurar fallas de segmentación en C?

Una violación de acceso ocurre cuando la CPU intenta la instrucción establecida fuera de su área de memoria o lee o escribe en una ubicación reservada que no existe, lo que resulta en una falla de segmentación. La presente aplicación se detiene como resultado de esta acción, y se genera un resultado designado como falla de segmentación. Debido a que los datos se comparten con frecuencia en las regiones de memoria en un sistema, y ​​el espacio de almacenamiento de programas se comparte entre las aplicaciones, este problema ocurre.

Algunas máquinas pueden experimentar fallas de segmentación, mientras que otras no. Si eso sucede, generalmente significa que tiene un problema con su código, y logramos salirse con la suya en ese sistema por suerte. Todo se basa en cómo se organiza la memoria y si está a cero o no. Examinaremos cómo identificar el problema de segmentación del programa en este artículo.

¿Cuál es la falla de segmentación??

Una falla de segmentación, a menudo conocida como SEGFault, es una especie de error informático que ocurre cuando el procesador intenta acceder a una dirección de memoria fuera de su región de almacenamiento de programas debido a una condición inesperada. El término "segmentación" se refiere al método de protección de memoria de un sistema operativo de memoria virtual. Cuando trabajamos con punteros en c ++/c, con frecuencia nos encontramos con este problema.

Uso del compilador GDB para falla de segmentación

Para descubrir por qué los programas C crean una falla de segmentación, usaremos GDB. El GDB es un depurador C (y C ++). Permite que el programa se ejecute a un punto específico, luego se detiene e informa los valores de las variables especificadas en ese momento, o pasa a través del programa una línea a la vez, imprimiendo los valores de cada variable después de que cada línea se ejecute. El depurador de GDB nos ayudará a determinar qué líneas son responsables del tema de la segmentación.

Puntos clave para evitar fallas de segmentación

Si bien las fallas de acceso a la memoria causan la mayoría de las fallas de segmentación, es fundamental garantizar que los punteros utilizados en un programa siempre se refieran a ubicaciones de datos aceptables. Las siguientes son las formas de prevenir fallas de segmentación.

• Como las fallas de acceso a la memoria causan la mayoría de las fallas de segmentación, es fundamental garantizar que los punteros de la aplicación siempre apunten a ubicaciones de datos válidas.
• Antes de desferenciar una referencia susceptiva, como una incrustada en una estructura que se mantiene en una lista o una matriz, debemos invocar afirmar ().
• Recuerde siempre inicializar correctamente los punteros.
• Se puede utilizar un mutex o un semáforo para proteger los recursos compartidos del acceso concurrente en la lectura múltiple.
• Deberíamos usar la función libre ()

Ejemplo 1: Programa de falla de segmentación por deserencia puntero desde el bloque de memoria en c

Tenemos una ilustración de una falla de segmentación en la que estamos tratando de obtener acceso a la dirección del puntero que ha liberado. En la siguiente función principal del programa C, tenemos una declaración de variable de puntero "int* a" y hemos asignado la memoria a la variable de puntero "a". Se generará una falla de segmentación cuando el programa intente leer desde el puntero Dereferencing *a.

#incluir
int main (int argc, char ** argv)

int* a;
*a = 50;
regresar 0;

En la compilación del código anterior que se ve en la pantalla a continuación, la línea *a = 50 provoca una falla de segmentación.

Ejemplo 2: Programa de falla de segmentación accediendo a la matriz fuera de bono en C

Una falla de segmentación ocurre en la mayoría de los casos cuando un programa intenta leer o escribir memoria más allá de sus límites. En el siguiente programa, hemos declarado una matriz del índice "10", entonces estamos intentando obtener el índice de una matriz que está fuera de límite y la inicializaron con el valor numérico. Este es el punto en el que recibiremos fallas de segmentación después de ejecutar la línea fuera de límite del programa.

#incluir
int main (int argc, char ** argv)

int myarr [10];
Myarr [1000] = 2;
regresar 0;

Estamos en el compilador GDB donde hemos usado el comando de la lista GDB. El comando de la lista GDB ha imprimido la línea de código del programa de válvula. De la línea "myarr [1000] = 2", tenemos una falla de segmentación. Puedes verlo en la siguiente consola GDB.

Ejemplo 3: Programa de falla de segmentación por deserreferencing Null Pointer en C

Las referencias son punteros en lenguajes de programación que indican dónde se almacena un elemento en la memoria. Un puntero nulo es un puntero que no apunta a una ubicación de memoria válida. En el siguiente programa, hemos declarado una variable de puntero "puntero" y le hemos asignado un valor nulo. La excepción del puntero nulo se arroja o la falla de segmentación ocurre cuando un puntero nulo está desamenando en la línea "*pointerval = 10".

#incluir
int main (int argc, char ** argv)

int *pointerval = null;
*Pointerval = 10;
regresar 0;

El resultado del programa anterior ha lanzado la falla de segmentación tras la ejecución en la línea "*Pointerval = 10" que se muestra a continuación.

Ejemplo 4: Programa de falla de segmentación por stack desbordamiento en c

Incluso si el código no tiene un solo puntero, no es un problema de puntero. El desbordamiento de la pila ocurre cuando la función recursiva se invoca repetidamente, consumiendo toda la memoria de la pila. La corrupción de la memoria también puede ocurrir cuando la pila se queda sin espacio. Se puede solucionar regresando de la función recursiva con una condición base.

Aquí en el programa, tenemos la función principal y en el cuerpo de la función principal, hemos invocado otra función principal. Esto conduce a una falla de segmentación debido al desbordamiento de la pila.

#incluir
int main (nulo)

principal();
regresar 0;

Puede ver que el compilador GDB proporciona la falla de segmentación en línea donde hemos invocado la función principal en el bloque de la función principal del programa.

Conclusión

El artículo arrojó algo de luz sobre qué son las fallas de segmentación y cómo podemos depurarlas usando el compilador GDB. El compilador GDB determina qué líneas son responsables de la falla de segmentación. La sesión de depuración de fallas de segmentación es muy fácil de manejar con un compilador GDB en la programación C. Luego hemos tomado diferentes escenarios donde pueden ocurrir fallas de segmentación. Espero que este artículo aclare los problemas de falla de segmentación.