C语言CS50 pset5 speller运行提示killed报错问题求助

做CS50 pset5的speller练习时程序异常：运行后终端输出killed，尝试调试、用valgrind做内存检测时程序直接停止退出，无法正常运行。
原实现代码如下：

#include <ctype.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <strings.h>
#include "dictionary.h"

// Represents a node in a hash table
typedef struct node
{
    char word[LENGTH + 1];
    struct node *next;
}
node;

// TODO: Choose number of buckets in hash table
const unsigned int N = 150000;

// Hash table
node *table[N];

//Declare variables here so that they can be used in the different functions below
unsigned int HASH_INDEX;
unsigned int NO_OF_WORDS = 0;
node *CURSOR;

// Returns true if word is in dictionary, else false
bool check(const char *word)
{
    // TODO
    HASH_INDEX = hash(word);
    CURSOR = table[HASH_INDEX];
    do
    {
        if (strcasecmp(CURSOR->word, word) == 0)
        {
            return true;
        }
        else
        {
            CURSOR = CURSOR->next;
        }
    }
    while (CURSOR != NULL);

    return false;
}

// Hashes word to a number
unsigned int hash(const char *word)
{
    // TODO: Improve this hash function
    // close address, each bucket in the hash table is a pointer
    unsigned int hash_value = 0;
    for (int i = 0; i < strlen(word); i++)
    {
        int c = tolower(word[i]);
        hash_value = hash_value + c;
    }

    hash_value = hash_value % 31;
    return hash_value;
}

// Loads dictionary into memory, returning true if successful, else false
bool load(const char *dictionary)
{
    // TODO
    // open dictionary file
    FILE *d = fopen(dictionary, "r");
    if (d == NULL)
    {
        return false;
    }

    char word[LENGTH + 1];
    while (fscanf(d, "%s", word) != EOF)
    {
        node *w = malloc(sizeof(node));
        if (w == NULL)
        {
            return false;
        }
        else
        {
            strcpy(w->word, word);
            w->next = NULL;
            HASH_INDEX = hash(word);

            if (table[HASH_INDEX] == NULL)
            {
                table[HASH_INDEX] = w;
            }
            w->next = table[HASH_INDEX];
            table[HASH_INDEX] = w;
            NO_OF_WORDS++;
        }
    }
    fclose(d);
    return true;
}

// Returns number of words in dictionary if loaded, else 0 if not yet loaded
unsigned int size(void)
{
    return NO_OF_WORDS;
}

// Unloads dictionary from memory, returning true if successful, else false
bool unload(void)
{
    for (int i = 0; i < N; i++)
    {
        CURSOR = table[i];
        while (CURSOR != NULL)
        {
            node *tmp = CURSOR;
            CURSOR = CURSOR->next;
            free(tmp);
        }
    }

    return true;
}

程序输出killed是被系统发送SIGKILL信号强制终止导致的，核心原因是代码存在多个逻辑bug，引发无限死循环占满系统资源，同时还有其他会触发崩溃的隐患：

• 核心bug：哈希表插入逻辑错误，产生链表自环引发死循环
  插入节点时多余的if判断会导致每个哈希桶里第一个插入的节点next指针指向自身，形成自环：

  // 错误逻辑
  if (table[HASH_INDEX] == NULL)
  {
      table[HASH_INDEX] = w;
  }
  w->next = table[HASH_INDEX];
  table[HASH_INDEX] = w;
  

  当桶为空时，if块内先把桶头指针指向新节点w，随后执行w->next = table[HASH_INDEX]等价于w->next = w，节点自引用。后续遍历链表到这个节点时，指针永远不会走到NULL，陷入无限死循环，长时间占用CPU资源最终被系统强制杀死。
  头插法插入链表不需要这个if判断，直接写两行即可：

  w->next = table[HASH_INDEX];
  table[HASH_INDEX] = w;
  

• check函数存在空指针解引用风险
  用do...while循环遍历链表会先执行循环体再判断终止条件，如果对应哈希桶为空（桶头指针为NULL），进入循环第一行就会访问CURSOR->word，直接触发空指针解引用的段错误。另外CURSOR、HASH_INDEX这类临时变量没必要设为全局变量，容易出现跨函数的变量污染，改成函数内局部变量即可，遍历逻辑改成先判空再访问：

  bool check(const char *word)
  {
      unsigned int hash_idx = hash(word);
      node *cursor = table[hash_idx];
      while (cursor != NULL)
      {
          if (strcasecmp(cursor->word, word) == 0)
          {
              return true;
          }
          cursor = cursor->next;
      }
      return false;
  }
  

  unload函数里的CURSOR也建议改成局部变量，不要复用全局变量。

• 哈希函数返回值范围不合理，冲突严重
  定义了150000个哈希桶，但哈希函数最后用31取模，所有单词只会落到0~30共31个桶里，剩下的桶完全闲置，哈希冲突极多，链表过长会大幅降低程序运行效率。把取模值改成和桶数量一致即可：hash_value = hash_value % N;，也可以替换成分布更均匀的哈希函数。

• 存在缓冲区溢出风险
  用fscanf(d, "%s", word)读取单词时没有限制最大读取长度，一旦遇到长度超过LENGTH的字符串就会溢出word数组，破坏栈内存引发未定义行为，改成fscanf(d, "%45s", word)（和LENGTH定义的长度匹配）限制读取长度即可。

把以上问题修复后，程序就能正常运行，不会再出现killed或者崩溃的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jj7