Question

我正在从Robert Sedgewick的C ++中的Algorithms学习C ++。现在我正在研究Eratosthenes的Sieve，用户指定最大素数的上限。当我使用max 46349运行代码时，它运行并打印出所有质数，最高可达46349，但是当我运行max 46350的代码时，会发生分段错误。有人可以帮忙解释原因吗？

./sieve.exe 46349
 2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 ...

./sieve.exe 46350
 Segmentation fault: 11

代码：

#include<iostream>

using namespace std;

static const int N = 1000;

int main(int argc, char *argv[]) {
    int i, M;

    //parse argument as integer
    if( argv[1] ) {
        M = atoi(argv[1]);
    }

    if( not M ) {
        M = N;
    }

    //allocate memory to the array
    int *a = new int[M];

    //are we out of memory?
    if( a == 0 ) {
        cout << "Out of memory" << endl;
        return 0;
    }

    // set every number to be prime
    for( i = 2; i < M; i++) {
        a[i] = 1;
    }

    for( i = 2; i < M; i++ ) {
        //if i is prime
        if( a[i] ) {
            //mark its multiples as non-prime
            for( int j = i; j * i < M; j++ ) {
                a[i * j] = 0;
            }
        }
    }

    for( i = 2; i < M; i++ ) {
        if( a[i] ) {
            cout << " " << i;
        }    
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

Answer 1

这里有整数溢出：

        for( int j = i; j * i < M; j++ ) {
            a[i * j] = 0;
        }

46349 * 46349不适合int。

在我的计算机上，将j的类型更改为long可以为更大的输入运行程序：

    for( long j = i; j * i < M; j++ ) {

根据您的编译器和体系结构，您可能必须使用long long才能获得相同的效果。

Answer 2

使用调试器运行程序时，您会看到它在

处失败

a[i * j] = 0;

i * j溢出并变为负面。此负数小于M，这就是为什么它再次进入循环然后无法访问a[-2146737495]。

Answer 3

我知道，问题是将M声明为int。当我宣布i，M和j为止时，这似乎工作正常。

Answer 4

在任何相当现代的C ++中，如果分配失败，除非使用非抛出的新函数，否则不会从new返回空指针。您的代码中的那部分内容无法正常运行 - 您必须抓住可能会从std::bad_alloc调用中发出的new。

您还希望将数组索引声明为size_t类型。

C ++数组分配分段故障11新手

4 个答案: