構造体のメンバとしてサイズの大きな2次元配列を定義するとコアダンプしてしまう

Question

前提・実現したいこと

下記コード1のように2次元配列と右辺ベクトルを入力し、連立方程式
b=Ax
の解を求めるため、連立方程式に必要となる各種情報を持つ構造体を書いてmain内で宣言したのですが、コアダンプが起きてしまいました。コアダンプ発生の原因は「試したこと」に記載の通り判明していまして、構造体を用いたコードでもコアダンプを起こさないような改善方法があれば教えていただきたいです。もしなければグローバル宣言する方法(コード2)であればコアダンプが起きなかったのでそちらで作成します。また、なぜ構造体だとコアダンプが起きて、グローバル宣言だと起きないのかについても併せてご教示いただけますと幸いです。
よろしくお願いいたします。

発生している問題・エラーメッセージ

Segmantation fault(core dumped)

該当のソースコード

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>

#define SIZE 2000
#define eps 1e-13

// 連立方程式の情報を持つ構造体
typedef struct {
  int n; // 次元
  double A[SIZE][SIZE]; // 係数行列
  double x[SIZE]; // 解ベクトル
  double b[SIZE]; // 右辺ベクトル
} Equation;

// 連立方程式を解く関数
void solve(Equation e) // ここはもう完成していて質問意図と異なるので省きます
{
}

int main(void)
{
  Equation eq; // ここでコアダンプが発生してしまう
  solve(eq);
  return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>

#define SIZE 2000
#define eps 1e-13

// 連立方程式に必要な情報
int n; // 次元
double A[SIZE][SIZE]; // 係数行列
double x[SIZE]; // 解ベクトル
double b[SIZE]; // 右辺ベクトル

// 連立方程式を解く関数
void solve() // ここはもう完成していて質問意図と異なるので省きます
{
}

int main(void)
{
  solve();
  return 0;
}

試したこと

様々なトラブルシューティングを試みた結果、2次元配列Aを構造体から消去した場合コアダンプが起きなかったことから2次元配列Aが原因だとわかりました。また、配列サイズ数を1000にした場合コアダンプは起きませんでしたが、今回は1800*1800程度のサイズを想定しているためこれだとメモリが不足してしまいます。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

コンパイラ: gcc version 9.3.0 (Ubuntu 9.3.0-17ubuntu1~20.04)
OS: Windows 11
プロセッサ: AMD Ryzen 7 3700U with Radeon Vega Mobile Gfx 2.30 GHz

Answer 1

メモリの 4 領域をお読みください。

global変数を多用すると他の関数からもアクセスできていまいますので、static変数を使うことをお勧めします。

int main(void)
{
  Equation eq; // ここでコアダンプが発生してしまう
  solve(eq);
  return 0;
}

を、以下に変更します。

int main(void)
{
  static Equation eq; // ここでコアダンプが発生してしまう
  solve(eq);
  return 0;
}

Comments

[PC_breakman]

ご回答ありがとうございます。確認したところ、static変数にするとどうしてもsolve関数の引数にeqを取らせる必要が出てきますが、その際はスタックに確保されるためにコアダンプが発生してしまいます。これは回避する方法があるのでしょうか。

[ppaul]

void solve(Equation *peq) {
というように定義し、
solve(&eq);
と呼び出しましょう。

[PC_breakman]

その方法がありましたね。ご回答ありがとうございました。

Answer 2

ローカル変数というのは、一般的にスタック領域に取られます。
が、スタック領域というのはサイズに制限があり、数MByte程度しか確保されていません。

ということで、サイズの大きな変数の確保はグローバル変数としましょう

Comments

[PC_breakman]

とても分かりやすいです。ありがとうございます。これは構造体変数をグローバル定義しても改善できないのでしょうか。

[y_waiwai]

関数に引数で渡すときは。ポインタで渡せばいいです
まあ、ちょっと扱いに注意する必要がありますが

[PC_breakman]

その手がありましたね。動くように改善してみます。ありがとうございます。