上級

Segmentation fault（再帰関数の終了条件忘れによるスタックオーバーフロー）

再帰関数に正しい終了条件（ベースケース）が無いと、関数呼び出しのたびにスタック領域が積み上がり続け、上限に達した時点でクラッシュします。

エラーメッセージの読み方

Segmentation fault

（エラーメッセージなし）

これはプログラム自身の出力ではありません。プログラムは何も言わずに落ちています

Segmentation fault

シェルが検知した異常終了の種類 — OSが「不正なメモリアクセス」などを検出しプロセスを強制終了させました

見つけ方

このメッセージだけでは行番号すら分かりません。原因はコードを読んで特定するしかありません

このエラーが出る典型パターン

 1  #include <stdio.h>
 2  
 3  int factorial(int n) {
 4      if (0       ) {
                ^
 5          return 1;
 6      }
 7      return n * factorial(n - 1);
 8  }
 9  
10  int main(void) {
11      printf("%d\n", factorial(5));
12      return 0;
13  }

 1  #include <stdio.h>
 2  
 3  int sumTo(int n) {
 4      if (0       ) {
                ^
 5          return 0;
 6      }
 7      return n + sumTo(n - 1);
 8  }
 9  
10  int main(void) {
11      printf("%d\n", sumTo(5));
12      return 0;
13  }

 1  #include <stdio.h>
 2  
 3  int power(int base, int exp) {
 4      if (0         ) {
                 ^
 5          return 1;
 6      }
 7      return base * power(base, exp - 1);
 8  }
 9  
10  int main(void) {
11      printf("%d\n", power(2, 4));
12      return 0;
13  }

 1  #include <stdio.h>
 2  
 3  int countdown(int n) {
 4      if (0       ) {
                ^
 5          return 0;
 6      }
 7      return countdown(n - 1);
 8  }
 9  
10  int main(void) {
11      printf("%d\n", countdown(5));
12      return 0;
13  }

 1  #include <stdio.h>
 2  
 3  int fib(int n) {
 4      if (0       ) {
                ^
 5          return n;
 6      }
 7      return fib(n - 1) + fib(n - 2);
 8  }
 9  
10  int main(void) {
11      printf("%d\n", fib(5));
12      return 0;
13  }

よくある誤解

無限ループと違ってすぐには気づきにくいのが特徴です。呼び出しが数千〜数万回に達するまで正常に動いているように見えることもありますが、スタック領域はヒープよりずっと小さいため、いずれ必ず上限に達します。

実務での勘所

再帰のたびにスタックへ積まれるのは、ローカル変数だけでなく戻り先のアドレスや保存されたレジスタの値も含まれ、1回の呼び出しで数十〜数百バイトを消費します。Linuxの既定のスタックサイズは多くの場合8MB程度で、ヒープに比べるとかなり小さく、ulimit -sコマンドで確認・変更できます。末尾再帰(関数の最後で自分自身を呼ぶ形)であれば理論上はループに変換できますが、Cの規格はこの最適化を保証していないため、深い再帰が必要な処理は最初からループで書くほうが安全です。

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関連するエラー

• Assertion failed の原因と直し方assert()に渡した条件式がその場でfalseになったときに強制終了するマクロです。
• 関数内のローカル変数のアドレスを返すと解放済み領域を指す関数の中で宣言したローカル変数は、その関数を抜けると同時に領域が無効になります。