【C言語、Segmentation faultの原因】教えてください！

Question

前提・実現したいこと

何かを作るというわけではなく、学習の中で以下のソースコードでエラーが出る理由を問われたのですが分かりません。
ポインタについてはいくらか勉強したのですが、作ったポインタpにpで値を間接的に代入したら、その値にpが指す変数は変わるのでprintfにpを渡せば出力されると思っていました。以下のソースコードでSegmentation faultが出る理由を教えてください！

発生している問題・エラーメッセージ

$ ./a.out
*p = e5894855
Segmentation fault

該当のソースコード

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

main(){
    int *p;

    p = (int *)main;
    printf("*p = %x\n",*p);

   *p = 0x1234;
    printf("*p = %x\n",*p);

   return 0;
}

Answer 1

p = (int *)main;

ここで、ポインタ p はmain関数のあるメモリアドレスを指しました。
変数として確保したメモリ領域ではないので、安全ではないアドレスです。
次に、

*p = 0x1234;

これで何が起きたかというと、main関数の実行コードのあるメモリアドレスに0x1234を書き込もうとして、メモリ破壊を起こしたということです。

Comments

[退会済みユーザー]

なるほど！ありがとうございます！

Answer 2

ポインタの理解が足りていないように思えます。

p = (int *)main;

これは、main()という関数の先頭アドレスをintの値が入っているアドレスとして、変数pに設定する、という意味です。

*p = 0x1234;

この行は、main()処理のプログラムが入っている場所に、0x1234という値を代入するという意味です。

これが実行されると、プログラムが破壊され、重大な問題が発生する可能性があります。その為、現在の一般的なOSでは、プログラムの書かれている場所は、書き換えができないようになっています。

書き換え不能な領域への書き換えの為、Segmentation faultが発生したと言う事です。

ポインタは、アドレスを保持するだけです。
そのアドレスが、どんな出鱈目でも、プログラムがある場所でも、メモリが存在しない場所でも、一切構わずに扱います。

その為、ポインタを利用する際は、実際にはどの領域を使っているのか、常に意識する必要があります。

Comments

[退会済みユーザー]

ポインタについて全然理解ができていませんでした。。分かりやすく説明して頂きありがとうございます！

Answer 3

現代的な実行環境ではプログラムとデータの格納場所は区別されていて、プログラムが格納されている場所は書き換えられないように保護されています。

言語仕様としては未定義な場面なので黙って動く環境もあるかもしれませんし、もっとわけのわからない暴走をすることもあるかもしれません。

Comments

[退会済みユーザー]

そうだったんですね。初心者なので為になります！

Answer 4

ポインタについてはいくらか勉強したのですが、作ったポインタpにpで値を間接的に代入したら、その値にpが指す変数は変わるのでprintfにpを渡せば出力されると思っていました。

pが変数(のアドレス)を指しているなら、その理解で合っていますよ。今回はp(のアドレス)が指すものが変数ではなく、main関数なので、main関数のコードを書き換えようとします。

Comments

[退会済みユーザー]

それでエラーが出るんですね。ありがとうございます！