CS50 Week4 C语言BMP模糊函数触发segmentation fault排查

段错误根本原因 #

段错误由数组下标越界访问非法内存导致，出错位置为处理当前像素正下方邻点的分支：

if (i + 1 <= height - 1)
{
    temp_red = temp_red + image[i-1][j].rgbtRed;
    temp_green = temp_green + image[i-1][j].rgbtGreen;
    temp_blue = temp_blue + image[i-1][j].rgbtBlue;
    counter++;
}

该分支判断条件为「当前行的下一行存在有效像素」，逻辑上应该访问image[i+1][j]（正下方像素），你错写为image[i-1][j]。当遍历到第一行（i=0）时，只要图像高度大于1，判断条件即成立，此时i-1 = -1，访问数组起始地址之前的未分配内存，直接触发段错误。

其他逻辑错误 #

除越界问题外，代码还有两处会导致计算结果完全错误的问题：

• 颜色累加临时变量temp_red、temp_green、temp_blue定义在两层循环外部，处理完单个像素后没有重置为0，后续像素的累加值会叠加上之前的计算结果，平均值计算完全失真。将这三个变量移到内层j循环的开头即可，每次处理新像素时会自动初始化为0。
• 你创建了copy数组存储模糊后的像素值，但函数结束前未将copy的内容拷贝回原image数组，计算结果不会实际生效。

修正后完整代码 #

#include <math.h>
// Blur image
void blur(int height, int width, RGBTRIPLE image[height][width])
{
    RGBTRIPLE copy[height][width];

    for (int i = 0; i < height; i++)
    {
        for (int j = 0; j < width ; j++)
        {
            float temp_red = 0, temp_green = 0, temp_blue = 0;
            int counter = 0;
            // 左上邻点
            if (i >= 1 && j >= 1)
            {
                temp_red += image[i-1][j-1].rgbtRed;
                temp_green += image[i-1][j-1].rgbtGreen;
                temp_blue += image[i-1][j-1].rgbtBlue;
                counter++;
            }
            // 右上邻点
            if (i >= 1 && j + 1 <= width - 1)
            {
                temp_red += image[i - 1][j + 1].rgbtRed;
                temp_green += image[i - 1][j + 1].rgbtGreen;
                temp_blue += image[i - 1][j + 1].rgbtBlue;
                counter++;
            }
            // 正上邻点
            if (i >= 1)
            {
                temp_red += image[i-1][j].rgbtRed;
                temp_green += image[i-1][j].rgbtGreen;
                temp_blue += image[i-1][j].rgbtBlue;
                counter++;
            }
            // 正左邻点
            if (j >= 1)
            {
                temp_red += image[i][j-1].rgbtRed;
                temp_green += image[i][j-1].rgbtGreen;
                temp_blue += image[i][j-1].rgbtBlue;
                counter++;
            }
            // 正右邻点
            if (j + 1 <= width - 1)
            {
                temp_red += image[i][j+1].rgbtRed;
                temp_green += image[i][j+1].rgbtGreen;
                temp_blue += image[i][j+1].rgbtBlue;
                counter++;
            }
            // 左下邻点
            if (i + 1 <= height - 1 && j >= 1)
            {
                temp_red += image[i+1][j-1].rgbtRed;
                temp_green += image[i+1][j-1].rgbtGreen;
                temp_blue += image[i+1][j-1].rgbtBlue;
                counter++;
            }
            // 正下邻点（修正之前的下标错误）
            if (i + 1 <= height - 1)
            {
                temp_red += image[i+1][j].rgbtRed;
                temp_green += image[i+1][j].rgbtGreen;
                temp_blue += image[i+1][j].rgbtBlue;
                counter++;
            }
            // 右下邻点
            if (i + 1 <= height - 1 && j + 1 <= width - 1)
            {
                temp_red += image[i+1][j+1].rgbtRed;
                temp_green += image[i+1][j+1].rgbtGreen;
                temp_blue += image[i+1][j+1].rgbtBlue;
                counter++;
            }
            // 当前像素自身
            temp_red += image[i][j].rgbtRed;
            temp_green += image[i][j].rgbtGreen;
            temp_blue += image[i][j].rgbtBlue;
            counter++;

            copy[i][j].rgbtRed = round(temp_red / counter);
            copy[i][j].rgbtGreen = round(temp_green / counter);
            copy[i][j].rgbtBlue = round(temp_blue / counter);
        }
    }

    // 将计算结果拷贝回原图像
    for (int i = 0; i < height; i++)
    {
        for (int j = 0; j < width; j++)
        {
            image[i][j] = copy[i][j];
        }
    }
    return;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者kenblitzer