C语言数组循环排列代码异常求助：输出不符问题排查

我需要实现对含n个整数的数组执行循环排列操作，尝试不使用指针仅通过数组编写代码，但运行时出现异常：

• 输入6元素数组（1,2,3,4,5,6）时，实际仅输出左括号，无法得到完整的循环排列结果
• 怀疑pcircular函数中数组值无法传递至write函数，且数组大小超过6时功能失效

原代码 #

#include <stdio.h>

int ArraySize(){   // get the size of the array
    int size;
    printf("What's the array size? ");
    scanf("%d", &size);
    return size;
}

void readArray(int size, int array[]){ /*put the values ​​in the first array*/
    for (int i = 0; i < size; i++){
        printf("What is the \033[1;36m%d\033[m value? ", i+1);
        scanf("%d", &array[i]);
    }
}
void pcircular(int size, int array[size][size]){ //Circular permutation function
    for (int j = 0; j <= size; j++){
        /* printf("("); */
        for (int i = 0; i < size; i++){
            if (i == size - 1){
                array[j+1][0] = array[j][i];
                /* printf("%d", array[j+1][0]); */
            }
            else{
                array[j+1][i+1] = array[j][i];
                /* printf("%d", array[j+1][i+1]);
                printf(", "); */
            }
        }
        /* printf(")"); */
        
    }
    
} 
void writeArray(int size, int array[size][size]){ //Write the Array
    for (int i = 0; i <= size; i++){
        printf("(");
        for (int j = 0; j < size; j++){
            /* printf("\ni = %d j = %d\n", i, j);  */
            printf("%d", array[i][j]);
            if (j != size-1){
                printf(", ");
            }
        }
        printf(")");
    }
    
}

void main(){
    int size = ArraySize();
    int list[size][size];     // create the array
    readArray(size, list[0]);
    pcircular(size, list);
    writeArray(size, list);
}

输入示例 #

What's the array size? 6
What is the 1 value? 1
What is the 2 value? 2
What is the 3 value? 3
What is the 4 value? 4
What is the 5 value? 5
What is the 6 value? 6

预期输出 #

(1, 2, 3, 4, 5, 6)(6, 1, 2, 3, 4, 5)(5, 6, 1, 2, 3, 4)(4, 5, 6, 1, 2, 3)(3, 4, 5, 6, 1, 2)(2, 3, 4, 5, 6, 1)(1, 2, 3, 4, 5, 6)

实际输出 #

(

问题分析与修复方案 #

核心BUG：数组越界访问 #

pcircular函数中的循环条件for (int j = 0; j <= size; j++)会导致严重的数组越界：

• 二维数组array的行数为size，合法索引范围是0到size-1
• 当j = size时，代码尝试访问array[j+1][...]即array[size+1][...]，超出数组的合法内存范围，会破坏栈数据，导致程序行为异常（比如只输出左括号）

修复步骤 #

1. 修正pcircular的循环条件
   将循环改为for (int j = 0; j < size; j++)，这样j的取值范围是0到size-1，j+1的最大值为size，刚好对应二维数组的最后一行索引（合法）。

2. 修复后的完整代码

#include <stdio.h>

int ArraySize(){   // get the size of the array
    int size;
    printf("What's the array size? ");
    scanf("%d", &size);
    return size;
}

void readArray(int size, int array[]){ /*put the values ​​in the first array*/
    for (int i = 0; i < size; i++){
        printf("What is the \033[1;36m%d\033[m value? ", i+1);
        scanf("%d", &array[i]);
    }
}
void pcircular(int size, int array[size][size]){ //Circular permutation function
    for (int j = 0; j < size; j++){  // 修正循环条件，避免越界
        for (int i = 0; i < size; i++){
            if (i == size - 1){
                array[j+1][0] = array[j][i];
            }
            else{
                array[j+1][i+1] = array[j][i];
            }
        }
    }
} 
void writeArray(int size, int array[size][size]){ //Write the Array
    for (int i = 0; i <= size; i++){
        printf("(");
        for (int j = 0; j < size; j++){
            printf("%d", array[i][j]);
            if (j != size-1){
                printf(", ");
            }
        }
        printf(")");
    }
}

int main(){  // 符合标准C规范的main函数定义
    int size = ArraySize();
    int list[size][size];     // create the array
    readArray(size, list[0]);
    pcircular(size, list);
    writeArray(size, list);
    return 0;
}

额外优化 #

• 将void main()改为int main()并返回0，符合标准C的规范。

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