Erreur de segmentation - Définition

Une erreur de segmentation (en anglais segmentation fault, parfois appelé en abrégé segfault), est un plantage d'une application qui a tenté d'accéder à un emplacement mémoire qui ne lui était pas alloué.

Les applications, lorsqu'elles s'exécutent, ont besoin de mémoire vive, allouée par le système d'exploitation. Une fois allouée à l'application, aucune autre application ne peut avoir accès à cette zone. Cela garantit une sûreté de fonctionnement pour chaque application contre les erreurs des autres. Ainsi, si une application tente le moindre accès à une zone mémoire qui ne lui est pas allouée, le système d'exploitation le détecte et stoppe immédiatement son exécution.

La très grande majorité des erreurs de segmentation ne sont pas volontaires (si elles le sont, il y a de forte chance que cela soit dans un but délictueux), elles sont dues à une mauvaise conception ou réalisation de l'application.

Exemples

Lorsqu'un programme s'exécute, le système d'exploitation lui alloue de la mémoire. Mais il arrive qu'au cours de son exécution, pour ses besoins de traitements, l'application ait besoin de mémoire supplémentaire. Elle demande alors au système d'exploitation de lui allouer une certaine quantité de mémoire. C'est ensuite à la charge de l'application d'utiliser cette mémoire et de faire attention à ne pas écrire ou lire en dehors de la zone mémoire allouée.

Tout le problème est de bien savoir où l'on se trouve lorsque l'on utilise cette mémoire. Et c'est à ce moment là que si l'on y prend pas garde, on déborde de la mémoire et l'application se termine. C'est ce que l'on nomme un dépassement de tampon.

Une autre cause d'erreur de segmentation est la mauvaise initialisation d'un pointeur. Ce dernier pointe alors sur une zone mémoire quelconque et lorsqu'on l'utilise, il y a de forte chances pour que ce dernier contienne une adresse qui n'est pas allouée à l'application. Et comme précédemment, c'est une erreur de segmentation que le système d'exploitation génère.

Programme produisant une erreur de segmentation

Voici un exemple de programme en C qui peut produire une telle erreur :

#include 
void main() {
int variable_entiere;
scanf("%d", variable_entiere);
}

La fonction "scanf" a pour but de récupérer un entier sur l'entrée standard (couramment il s'agit du clavier) et stocke cette valeur dans une variable. Pour pouvoir y stocker la donnée, "scanf" a besoin de connaître l'adresse de la variable (dans notre cas variable_entiere). Or, dans notre cas nous passons la valeur de variable_entiere, qui n'est pas initialisée et a donc une valeur quelconque.

La fonction "scanf" tente alors d'accéder à la zone mémoire représentée par la valeur contenue dans variable_entiere et provoque (du moins il y a de très fortes chances) une erreur de segmentation.

Il aurait fallu remplacer :

scanf("%d", variable_entiere);

par :

scanf("%d", &variable_entiere);

Pour que le programme se comporte comme nous le désirions.