動的配列でのコアダンプ (環境による動作の違い)

Question

前提・実現したいこと

C言語で動的配列をmallocを用いて作成し、全要素を合計するプログラムを作ろうとしました。

発生している問題・エラーメッセージ

はじめは、Ubuntuで実行してみましたが、コアダンプが発生しました。
原因がわからなかったので、windowsでもやってみたら問題なく動作しました。
ついでに、CentOSでもやってみたらUbuntuと同じようにコアダンプが発生しました。

デバッグで各行の間にprintf関数を入れてみました。どうやら

array[0][0] = 1;

の行以降は動いていないようです。

しかもWindowsでは動いてくれて、Linuxでだめだなんて。。
コンパイラの仕様による違いがあることはわかりますが、こんな基本的なところで違いがあるのか疑問に思いました。
長くなりましたが結論、Linux環境でも問題なく動くにはどこをコード修正したらいいか教えていただけたら幸いです。

[Ubuntuの実行結果]

test1
test2
test3
test4
Segmentation fault (コアダンプ）

[Windowsの実行結果]

test1
test2
test3
test4
test5
test6
test7
test8
A[0][0] = 1
A[0][1] = 2
A[1][0] = 3
A[1][1] = 4
ans=10
test9
forLoopTest[0][0]
array[0][0] = 1
forLoopTest[0][1]
array[0][1] = 2
forLoopTest[1][0]
array[1][0] = 3
forLoopTest[1][1]
array[1][1] = 4

[CentOSでの実行結果]

[Ubuntuの実行結果]とまったく同じ

該当のソースコード

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void sumArray(int **A,int size);

int main(void) {
  int length = 2;

  printf("test1\n");
  int **array;
  printf("test2\n");
  array  = (int**)malloc(sizeof(int) * length * length);
  printf("test3\n");
  if(array == NULL) {
    printf("error: malloc\n");
  }

  printf("test4\n");
  array[0][0] = 1;
  printf("test5\n");
  array[0][1] = 2;
  printf("test6\n");
  array[1][0] = 3;
  printf("test7\n");
  array[1][1] = 4;

  printf("test8\n");
  sumArray(array,length);
  printf("test9\n");

  int i,j;
  for(i=0;i<length;i++) {
    for(j=0;j<length;j++) {
      printf("forLoopTest[%d][%d]\n",i,j);
      printf("array[%d][%d] = %d\n",i,j,array[i][j]);
    }
  }

  free(array);
  return 0;
}

void sumArray(int **A,int size) {
  int ans = 0;
  int i,j;
  for(i=0;i<size;i++) {
    for(j=0;j<size;j++) {
      printf("A[%d][%d] = %d\n",i,j,A[i][j]);
      ans += A[i][j];
    }
  }
  printf("ans=%d\n",ans);

  return;
}

試したこと

調べてみて、動的構造体の場合は、Javaでいうインスタンス化のようなものが必要で多くの人がコアダンプで苦しめられているようでしたが、今回は配列だからインスタンス化しなくてもいいよね。と考えたりしました。
ただの配列への代入で、なぜコアダンプが起こるのかわかりません。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Ubuntu:

$ cc --version
cc (Ubuntu 9.3.0-10ubuntu2) 9.3.0
Copyright (C) 2019 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

Windows:

>gcc --version
gcc (MinGW.org GCC Build-20200227-1) 9.2.0
Copyright (C) 2019 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

CentOS:

$ cc --version
cc (GCC) 8.3.1 20191121 (Red Hat 8.3.1-5)
Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

Comments

[cateye]

int **array;で、array[0][0] = 1;て、おかしくないですか？

[kami2718]

すみません。
具体的にどのようにおかしいのか、教えていただけないでしょうか。

Answer 1

こういう感じですかね。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
  int length = 2;
  int **array, *base_array;

  array = malloc(sizeof(int*) * length);
  base_array = malloc(sizeof(int) * length * length);

  if (array == NULL || base_array == NULL) {
    printf("error:malloc");
    return 0;
  }

  for (int i = 0; i < length; i++) {
    array[i] = base_array + i * length;
  }

  array[0][0] = 1;
  array[0][1] = 2;
  array[1][0] = 3;
  array[1][1] = 4;

  for (int i = 0; i < length; i++) {
    for (int j = 0; j < length; j++) {
      printf("array[%d][%d] = %d\n", i, j, array[i][j]);
    }
  }

  free(base_array);
  free(array);
  return 0;
}

Comments

[kami2718]

ありがとうございました！！
無事解決しました。
二次元配列の場合は２重でメモリを確保しなければならないのですね。

Answer 2

C99 の規格では可変長配列が使用できるので、
ソースを次のように変更すれば、gcc で動くはずです。

-void sumArray(int **A,int size);
+void sumArray(int size, int (*A)[size]);

-  int **array;
+  int (*array)[length];

-  array  = (int**)malloc(sizeof(int) * length * length);
+  array  = (int(*)[2])malloc(sizeof(int) * length * length);

-  sumArray(array,length);
+  sumArray(length, array);
 
-void sumArray(int **A,int size) {
+void sumArray(int size, int (*A)[size]) {

Visual C++ は C99 には対応していないのでダメです。

追記

• array = (int(*)[2])malloc(sizeof(int) * length * length);

は次のように変更してください。

• array = (int(*)[length])malloc(sizeof(int) * length * length);

Answer 3

ありがとうございました！！
無事解決しました。
二次元配列の場合は２重でメモリを確保しなければならないのですね。

Comments

[dodox86]

実際にどのようなコードで解決されたのか。（Penpen7さんの回答を参考にされたのではないのですか？）

[kami2718]

失礼しました。
初めての利用でしたので、間違えてしまいました。

[dodox86]

ああ、「ありがとうございました」はPenpen7さんにかかっていたのですね。（コメント含め、複数回答があったので分かりませんでした）　そのような場合はやはりPenpen7さんにベストアンサー（BA)を振り替えるのが良いと思います。（BAの変更はできるはず。。。ちょっと私では分かりませんが）他回答を参考にしつつ、直接的な解決策を自分で導きだしたときは自己回答～解決も有り、だと思います。

[kami2718]

ご指摘ありがとうございます。
ベストアンサーは変更できました。

[thkana]

(あまり同意見の人を見たことがないのですが)今回使っているのは二次元のデータ構造ではあっても(C言語の規格でいう)二次元配列ではありません。
Cでは、多次元の配列というのは低次元の配列の配列です。で、今回使っているのは配列へのポインタの配列によって低次元の配列をまとめ上げたもの。
違いを意識して、今回使ったようなデータ構造を、(文法通りの意味の)二次元配列を要求している関数の引数に渡したりするようなことはくれぐれもなさいませんよう気をつけて下さい。
(でも、Javaでは今回のようなものを多次元配列と呼ぶから話はややこしい...)

[dodox86]

＞thkanaさん

> 今回使っているのは二次元のデータ構造ではあっても(C言語の規格でいう)二次元配列ではありません。
実は私もこの点、少し気になっていたのですが、、array[row][column]のコード表記でアクセスしたいのが要望なのかと思って特に指摘はしませんでした。ちょっと発展して、N次元配列のメモリ上での要素の連続性に期待してポインタでアクセスするようなコードになったら危険ですね。C言語(C++か?)におけるN次元配列でのメモリの連続性についてはteratailで以前に質問回答にありました。