Realloc 返回 NULL，但不设置 errno。如何正确检查此错误/奇怪行为？

Question

考虑这段代码：

main() {
   float *ptr = NULL;
   while(true) {
      ptr = (float *)realloc(ptr, 0*sizeof(float));
      fprintf(stdout,"Errno: %d, Ptr value: %d\n",errno, (int)ptr);
   }
}

奇怪的是，errno 从未设置（至少对我而言），但调用交替返回 NULL 和一个指针值。我的想法是 0 分配可能会返回某种错误，但不会严重到无法设置 errno。或者带有 realloc 的代码有问题。我不确定。

我有点不在乎，但这会导致（0 字节）内存泄漏。

“Realloc 失败”问题与它在很大程度上假定从 realloc() 返回 NULL 是一个错误并不完全相同。在这种情况下并非如此。这主要是关于 realloc() 在传递零大小时的不同行为。

Answer 1

看着：

https://code.woboq.org/userspace/glibc/malloc/malloc.c.html#__libc_realloc

我可以看到发生了什么。根据代码，如果输入指针不为null，并且新的大小为0，则释放旧指针并返回NULL。

但是，如果输入指针为 NULL，则 realloc 仅充当 malloc 并返回 malloc(0) 生成的内容。 （在这种情况下，它不会检查大小是否为 0。）

所以，没有errno，因为没有错误。但是 realloc() 返回 NULL 不一定是错误，这是我没有意识到的细微差别。

因此，在本例中，第一次调用 (0 size, NULL ptr) 返回一个已分配的指向零大小数据区域的指针。第二次调用（0 大小，非 NULL ptr）例程释放指针并返回 NULL。然后循环重复。

Answer 2

realloc 返回NULL，但不设置errno。如何正确检查此错误/奇怪行为？

对于realloc()，errno 未指定由 C 标准设置。 errno 的任何设置都是此处实现定义的行为。

C 确实指定：

如果请求的空间大小为零，则行为是实现定义的：要么返回空指针以指示错误，要么行为就好像大小是某个非零值，除了返回的指针应不能用于访问对象。 C17/18 § 7.22.3 1

如果大小为零且未分配新对象的内存，则由实现定义是否释放旧对象。 C17/18 § 7.22.3.5 3

考虑避免 3 个实现定义的行为点。使用辅助函数并在新大小为 0 时调用 free()。

// Return error status
bool realloc_float(float **ptr, size_t new_size) {
  // Size zero or too big ....
  if (new_size == 0 || new_size > SIZE_MAX/sizeof(float)) {
    free(*ptr);
    *ptr = NULL;
    return new_size > 0;  // fail on large new_size
  }
  float *newp = realloc(*ptr, sizeof(float) * new_size);
  if (newp == NULL) {
    free(*ptr);
    *ptr = NULL;
    return true; // failure
  }
  *ptr = newp;
  return false;
}

用法

int main() {
   float *ptr = NULL;
   for (int i = 0; i < 10; i++) {
      size_t sz = rand()%4; 
      bool err = realloc_float(&ptr, sz);
      printf("Error: %d, Ptr value: %p, size %zu\n", err, (void*)ptr, sz);
   }
   free(ptr); 
}

Answer 3

只需使用中间变量。例如

int main( void ) {
   float *ptr = NULL;
   while(true) {
      float *tmp = realloc(ptr, 0*sizeof(float));

      if ( !tmp ) 
      {
          // report an error
          break;
      }

      ptr = tmp;
      //...
   }
}

至于零大小的内存请求则根据 C 标准（7.22.3 内存管理功能）

如果请求的空间大小为零，则行为是 实现定义： 要么返回空指针，要么返回 行为就好像大小是某个非零值，除了 返回的指针不得用于访问对象。