GDB中出现Cannot access memory at address错误的快速排序问题排查

段错误的核心原因是数组访问越界，具体出在partition函数的两个do-while循环中：

• 第一个循环：do {i++;} while (arr[i] <= pivot); 当数组中存在多个等于pivot的元素，或者pivot是当前子数组的最大值时，i会持续递增，直到超出数组的合法索引范围，访问到不属于数组的内存区域。
• 第二个循环：do {j--;} while (arr[j] > pivot); 同理，若pivot是当前子数组的最小值，j会持续递减到负数索引，同样触发越界访问。

针对Hoare分区算法的正确逻辑调整循环条件，同时确保循环不会超出数组的low和high边界：

修正后的partition函数 #

/* This function returns the pivot position, initially the pivot is set to the first element */
int partition(int arr[], int low, int high)
{
    int pivot = arr[low];
    int i = low - 1;
    int j = high + 1;
    while (1) {  /* 使用1代替自定义的true，避免宏定义冲突 */
        
        // 找到第一个大于pivot的元素，同时确保i不超过high
        do {
            i++;
        } while (i <= high && arr[i] <= pivot);

        // 找到第一个小于等于pivot的元素，同时确保j不小于low
        do {
            j--;
        } while (j >= low && arr[j] > pivot);

        if (i >= j)               /* 当索引交叉时返回j */
            return j;  
        swap(&arr[i], &arr[j]);
    }
}

额外优化（提升输出体验） #

print_array函数末尾添加换行，避免输出内容混乱：

void print_array(int arr[], int size)
{
    printf("The array for quick sort algorithm\n");
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d\t", arr[i]);
    }
    printf("\n"); // 添加换行
}

• 在两个do-while循环中分别加入i <= high和j >= low的边界检查，确保索引不会超出当前子数组的合法范围，从根源避免内存越界。
• 把自定义的true宏替换为1，避免和标准库中可能存在的true定义冲突（属于代码规范优化）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者skm