Ошибка сегментации

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Ошибка сегментации (англ. Segmentation fault, сокр. segfault, жарг. сегфолт) — ошибка программного обеспечения, возникающая при попытке обращения к недоступным для записи участкам памяти либо при попытке изменить память запрещённым способом. В системах на основе процессоров Motorola 68000 эти ошибки, как правило, известны как ошибки адреса или шины.

Сегментная адресация памяти является одним из подходов к управлению и защите памяти в операционной системе. Для большинства целей она была вытеснена страничной памятью[источник не указан 2564 дня], однако, в документациях по традиции используют термин «Ошибка сегментации». Некоторые операционные системы до сих пор используют сегментацию на некоторых логических уровнях, а страничная память используется в качестве основной политики управления памятью.

В UNIX-подобных операционных системах процесс, обращающийся к недействительным участкам памяти, получает сигнал SIGSEGV. В Microsoft Windows процесс, получающий доступ к недействительным участкам памяти, создаёт исключение STATUS_ACCESS_VIOLATION и, как правило, предлагает запустить отладчик приложения и показывает пользователю окно с предложением отправить отчёт об ошибке в Microsoft.

Пример[править | править код]

Вот пример кода ANSI C, который приводит к ошибке сегментации из-за присутствия квалификатора типа const:

const char * s = "hello world";
* (char *) s = 'H';

Когда программа, содержащая этот код, скомпилирована, строка "hello world" размещена в секции программы с бинарной пометкой «только для чтения». При запуске операционная система помещает её с другими строками и константами в сегмент памяти, предназначенный только для чтения. После запуска переменная s указывает на адрес начала строки, а попытка присвоить значение символьной константы 'H' через переменную в памяти приводит к ошибке сегментации.

Компиляция и запуск таких программ на OpenBSD 4.0 вызывает следующую ошибку выполнения:

$ gcc segfault.c -g -o segfault
$ ./segfault
Segmentation fault

Вывод отладчика gdb:

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x1c0005c2 in main () at segfault.c:6
6               *s = 'H';

В отличие от этого, GCC 4.1.1 на GNU/Linux возвращает ошибку ещё во время компиляции:

$ gcc segfault.c -g -o segfault
segfault.c: In function 'main':
segfault.c:4: error: assignment of read-only location

Условия, при которых происходят нарушения сегментации, и способы их проявления зависят от операционной системы.

Этот пример кода создаёт нулевой указатель и пытается присвоить значение по несуществующему адресу. Это вызывает ошибки сегментации во время выполнения программы на многих системах.

int * ptr = (int *) 0;
*ptr = 1;

Ещё один способ вызвать ошибку сегментации заключается в том, чтобы вызвать функцию main() рекурсивно, что приведёт к переполнению стека:

int main()
{
    main();
}

Обычно ошибка сегментации происходит потому, что:

  • указатель нулевой,
  • указатель указывает на произвольный участок памяти (возможно потому, что не был инициализирован),
  • указатель указывает на удалённый участок памяти.

Например,

char * p1 = NULL;  /* инициализирован как нулевой; это допускается, но на многих системах он не может быть разыменован */
char * p2;         /* вообще не инициализирован (указывает на произвольный адрес в памяти) */
char * p3  = (char *) malloc(20);  /* хорошо, участок памяти выделен */
free(p3);                          /* но теперь его больше нет */

Теперь разыменование любого из этих указателей может вызвать ошибку сегментации.

Или при использовании массивов, если случайно указать в качестве размера массива неинициализированную переменную:

int main()
{
    const int nmax = 10;
    int i, n, a[n];
}

Компилятор G++ не прослеживает такую ошибку при компоновке, что при запуске скомпилированной программы может вызвать ошибку сегментации.

См. также[править | править код]

Ссылки[править | править код]