初始化存储结构体指针时触发Segmentation Fault的原因排查

我编写了以下C语言代码，尝试将market_order结构体存入products.buys数组中，但在products->buys[products->buy_levels] = new_order;这一行触发了Segmentation Fault，请问可能的原因是什么？

结构体定义 #

typedef struct market_order {
    char type[5];
    int price;
    int quantity;
    char item[20];
    int traderId;
    int orderId;
    int number_of_orders;
    int orderCount;
} MarketOrder;

typedef struct products{
    int buy_levels;
    int sell_levels;
    struct market_order *buys[20];
    struct market_order *sells[20];
} Products;

struct products *products;

初始化与添加订单的代码 #

在main函数中，为全局products指针初始化内存：

products = malloc(sizeof(struct products));

用于向products.buys添加新元素的函数：

void populate_buy_orders(int traderId, int orderId, char* item, int quantity, int price){
    MarketOrder* new_order = malloc(sizeof(struct market_order));
    if (new_order == NULL) {
        printf("Failed to allocate memory for new order\n");
        return;
    }

    new_order->traderId = traderId;
    new_order->orderId = orderId;
    new_order->quantity = quantity;
    new_order->price = price;
    new_order->number_of_orders = 1;
    new_order->orderCount = products->buy_levels;
    products->buys[products->buy_levels] = new_order;
    ++products->buy_levels;
}

可能的原因 #

• 全局指针products未完成初始化就被访问：products是全局指针，默认初始值为NULL。如果populate_buy_orders在main里的malloc调用之前被执行，此时访问products->buy_levels或products->buys会直接触发段错误。
• buy_levels初始值非法导致数组越界：通过malloc分配的products结构体，其成员buy_levels未被显式初始化，堆内存的初始值是随机垃圾值。如果这个随机值大于等于20（buys数组的长度），直接访问products->buys[products->buy_levels]会越界访问非法内存，引发段错误。即使初始值合法，当添加的订单数量超过20时，同样会触发越界问题。
• products的内存分配失败未被检查：malloc可能因内存不足返回NULL，如果没有检查这个返回值，后续访问products的成员会通过空指针触发段错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者HyperCoderSuperion