C语言读取≥27字符行时realloc崩溃问题求助

问题背景 #

我编写了一个基于fork的归并排序变体C程序，实现了getInputLine函数从指定输入流读取整行内容，末尾添加'\0'并返回布尔值指示是否存在换行符。但当输入行长度超过26字符时，触发错误：realloc(): invalid next size Aborted (core dumped)。

函数代码如下：

static bool getInputLine(FILE *f, char **input, int *size_in) {                                                                                              
    int size = 0;                                                                                                                                             
    char todo;                                                                                                                                                
                                                                                                                                                              
    do {                                                                                                                                                      
        if((*input = realloc(*input, (size + 1) * sizeof(char))) == NULL) exitWithStatus(EXIT_FAILURE, "reallocing FAILED");                                  
        todo = fgetc(f);                                                                                                                                      
        if(todo == EOF) break;                                                                                                                                
        (*input)[size] = todo;                                                                                                                                
        if(todo == '\n' && size == 0){                                                                                                                        
            fprintf(stdout, "\n");                                                                                                                                                                                                                                                            
            break;                                                                                                                                            
        }                                                                                                                                                     
        size++;                                                                                                                                               
    } while(todo != '\n');                                                                                                                                    
                                                                                                                                                              
    if((*input = realloc(*input, (size+1) * sizeof(char))) == NULL) exitWithStatus(EXIT_FAILURE, "reallocing FAILED");                                        
                                                                                                                                                              
    (*input)[size] = '\0';                                                                                                                                    
    *size_in = size;                                                                                                                                          
                                                                                                                                                              
    return size == 0 || todo != '\n';                                                                                                                         
}  

调用该函数前已用malloc(sizeof(char))为输入字符串分配初始内存，进程退出时会释放该内存，操作系统为Linux Fedora。

问题分析与修复建议 #

1. 代码本身的潜在问题 #

• fgetc返回值类型不匹配：fgetc返回int类型（包含EOF值，通常为-1），但代码中用char todo接收。若系统中char为无符号类型，todo永远无法等于EOF，会引发死循环进而破坏堆结构，应改为int todo;。
• 空行处理冗余：读取到首字符为'\n'时，额外执行fprintf(stdout, "\n")属于多余操作，可直接移除。

2. 核心问题：fork导致的堆结构损坏 #

你推测的方向正确——fork子进程继承全局变量/堆指针会引发堆元数据冲突。

fork后，父子进程的地址空间采用写时复制机制，但堆的管理元数据（如内存块空闲链表）会被完整复制。若父子进程同时对同一块堆内存执行realloc/free操作：

• 父进程修改堆元数据后，子进程的元数据会过时失效
• 子进程再执行内存分配操作时，会访问无效的堆元数据，触发realloc(): invalid next size这类错误

3. 解决方案 #

• 避免fork后共享堆内存：fork前完成所有输入读取，或让父子进程各自维护独立的输入缓冲区（比如fork后，子进程重新分配自己的内存，不使用继承的指针）。
• 隔离内存操作：确保每个进程的内存分配/释放操作仅在自身地址空间内进行，禁止父子进程操作同一块堆内存。

后续处理 #

虽经多方协助仍未定位到具体损坏点，最终重新设计了整体解决方案，推测问题根源确实是fork子进程继承全局变量导致的堆结构损坏。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者padraig