C语言实现LeetCode字符频率排序时出现段错误求助

问题描述：用C语言解决LeetCode的「Sort Characters By Frequency」问题，要求给定字符串按字符出现频率降序排序返回结果（多答案时返回任意一个即可）。自行实现的方案运行时出现段错误，错误出现在两处标记的修改输入字符串位置，假设输入均为大写字母，代码如下：

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

char *frequencySort(char *s)
{
    int strlenn = strlen(s);

    int fq[strlenn];

    // init with 1 because at least 1 time char occur in input str.
    for (int i = 0; i < strlenn; i++)
    {
        fq[i] = 1;
    }
    // count freq of string and replace dublicate char with *
    // ex: ABCDA => ABCD*
    for (int i = 0; i < strlenn - 1; i++)
    {
        if (s[i] == '*')
        {
            continue;
        }

        for (int j = (i + 1); j < strlenn; j++)
        {
            if (s[i] == s[j])
            {
                fq[i]++;
                s[j] = (char)'*';  // segmentation violation error shows here
                fq[j] = 0;
            }
        }
    }

    
    // sort freqency by in decending order and str char
    // ex: ABCDDDAA =  freq[3, 3, 1, 1] =  soredt str = [ A, D, B, C ]
    for (int i = 0; i < strlenn - 1; i++)
    {
        for (int j = i + 1; j < strlenn; j++)
        {
            if (fq[i] < fq[j])
            {
                // swap
                int temp = fq[i];
                fq[i] = fq[j];
                fq[j] = temp;

                // swap string char
                char temp1 = s[i];
                s[i] = s[j]; // segmentation violation error shows here
                s[j] = temp1;
            }
        }
    }
    char *result = (char *)calloc(strlenn + 1, sizeof(char));
    int l = 0;
    for (int i = 0; fq[i] != 0 && i < strlenn; i++)
    {
        int k = fq[i];

        while (k > 0)
        {
            printf("%c", s[i]);
            result[l++] = s[i];
            k--;
        }
    }
    result[l] = '\0';
    return result;
}

int main()
{

    char *s = "ABCDDDAA";
    frequencySort(s);

    return 0;
}

段错误核心原因 #

• 试图修改只读内存中的字符串常量
  在main函数中，char *s = "ABCDDDAA";定义的是字符串常量，这类常量被存储在程序的只读数据段（.rodata），操作系统会禁止对该区域的写操作。代码中两处错误位置：
  1. s[j] = (char)'*';：将重复字符替换为*，属于写只读内存操作
  2. s[i] = s[j];：排序交换字符时，同样修改了只读内存
     这两种操作都会触发内存访问违规，直接导致段错误。

修复方案 #

1. 将字符串常量转为可修改的字符数组
   修改main函数中的字符串定义为：

   char s[] = "ABCDDDAA";
   

   此时字符串存储在栈内存中，属于可修改区域，能正常执行后续的字符修改操作。

2. 补充优化（可选）

   • 局部变长数组int fq[strlenn];如果遇到过长的输入字符串，可能导致栈溢出，建议改用动态内存分配：

     int *fq = malloc(strlenn * sizeof(int));
     // 使用完毕后记得释放内存：free(fq);
     

内容的提问来源于stack exchange，提问作者horsemann07