当我执行某些测试用例时，程序在释放错误后抛出堆使用答案

【问题标题】：Program throws heap use after free error when I perform certain test cases当我执行某些测试用例时，程序在释放错误后抛出堆使用
【发布时间】：2021-12-04 00:31:21
【问题描述】：

当我运行程序时，它可以工作，除非我删除了一个相当大的数字，例如 100 或更大，每当我远程输入任何与该数字一样大的东西时，我都会在出现错误后得到堆使用。终端说它是由insert() 中的第 53 行引起的，即这一行，tail->next = newNode;。我知道将头指针和尾指针作为全局变量并不是最好的编写方法，但是一旦我让它工作，我会改变它。

void insert(int nData) {
    struct Node *newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)+10);
    
    newNode->data = nData;
    newNode->next = NULL;
    if(checkDuplicates(nData)==1){
        return;
    }else{
        if(head == NULL){
            head = newNode;
            tail = newNode;
        }
        else {  
            tail->next = newNode;  
            tail = newNode;  
        }  
    }
}

void delete(int n){
    if(head -> data==n){
        struct Node *tempHead = head;
        head= head -> next;
        free(tempHead);
        return;
    } else{
        struct Node *current = head;
        struct Node *prev = NULL;
        while(current!=NULL&&current->data!=n){
            prev = current;
            current = current -> next;
        }
        if(current==NULL) return;
        
        prev->next = current->next;
        free(current);
    }
}

【问题讨论】：

+10 是干什么用的？
您应该在分配新节点之前检查重复项。否则你有内存泄漏。
我在发布的代码中看不到任何可能导致释放后使用错误的内容。但也许你还有其他代码可以释放节点？或者代码中的其他一些错误会破坏堆，这是一个副作用。尝试使用valgrind 运行您的程序。
@Kush Patel 如果您不想在列表中有重复项，请构建一个排序列表。

标签： c linked-list heap-memory free singly-linked-list

【解决方案1】：

有一种可能的情况是tail->next = newNode 会在一个已释放的节点上执行：这发生在您之前调用delete 并且删除了列表中的尾节点时。在这种情况下，您的代码不会调整 tail 的值。

所以在delete更改：

    head = head -> next;

到：

    head = head -> next;
    if (head == NULL) {
        tail == NULL;
    }

并在else 块更改：

    prev->next = current->next;
    free(current);

到：

    prev->next = current->next;
    if (tail == current) {
        tail = prev;
    }
    free(current);

【讨论】：

【解决方案2】：

对于初学者来说，函数insert 可能会产生内存泄漏，因为首先分配了内存

struct Node *newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)+10);

（此外，不清楚10 在这个表达式sizeof(struct Node)+10 中的含义是什么）。然后是if语句的条件

if(checkDuplicates(nData)==1){
    return;

评估为逻辑真，函数退出而不释放分配的内存。

您首先需要检查该值是否已存在于列表中，然后才能为新节点分配内存。

至于错误的原因，错误的原因似乎在函数delete内部。当列表中存在单个节点或指针尾指向的节点被删除时，该函数不会重置指针尾。

除此之外，甚至是函数的第一条语句

if(head -> data==n){

当为空列表调用函数时，可以调用未定义的行为。

函数的定义方式如下

int delete( int n )
{
    struct Node *current = head;
    struct Node *prev = NULL;

    while ( current != NULL && current->data != n )
    {
        prev = current;
        current = current->next;
    }

    int success = current != NULL;

    if ( success )
    {
        if ( prev == NULL )
        {
            head = head->next;
            if ( head == NULL ) tail = NULL;
        }
        else
        {
            prev->next = current->next;
            if ( prev->next == NULL ) tail = prev;
        }  

        free( current );
    }

    return success;
}

【讨论】：