传递给 free() 的指针是否必须指向内存块的开头，还是可以指向内部？

Question

问题在标题中...我搜索但找不到任何东西。

---

编辑：

我真的认为没有必要解释这一点，但是因为人们认为我所说的没有意义（而且我问错了问题），所以问题就在这里：

由于人们似乎非常对所有问题的“根本”原因感兴趣，而不是对提出的实际问题感兴趣（因为这显然有助于更好地解决问题，让我们看看它是否有效），问题来了：

我正在尝试创建一个基于 NTDLL.dll 的 D 运行时库，以便我可以将该库用于 Win32 子系统以外的子系统。所以这迫使我只链接 NTDLL.dll。

是的，我知道这些函数是“未记录的”并且可能随时更改（尽管我打赌一百美元 wcstombs 仍然会做同样的事情确切 20年后，如果它仍然存在的话）。是的，我知道人们（尤其是微软）不喜欢链接到那个库的开发人员，我可能会因为这里而受到批评。是的，以上两点意味着像 chkdsk 和在 Win32 子系统之前运行的碎片整理程序这样的程序甚至不应该首先创建，因为实际上不可能与 kernel32 之类的任何东西链接.dll 或 msvcrt.dll 并且仍然具有 NT-native 可执行文件，因此我们开发人员应该假装这些阶段是我们永远无法企及的。

但是不，我怀疑这里的任何人都希望我粘贴几千行代码并帮助我查看它们并试图找出为什么没有失败的内存分配是被我正在修改的源代码拒绝。所以这就是为什么我问了一个与“根本”原因不同的问题，尽管这被认为是社区的最佳做法。

如果仍然没有任何意义，请随时在下面发布 cmets！ :)

---

编辑 2：

经过大约 8 个小时的调试，我终于找到了问题所在：

事实证明，RtlReAllocateHeap() 确实不会自动像RtlAllocateHeap() 那样工作，如果给它的指针是NULL。

Answer 1

它必须指向块的开头。将空指针传递给free() 是安全的，但传递任何未由malloc() 或其亲属分配的指针将导致未定义的行为。某些系统会给您一个运行时错误 - 类似于“释放未分配的指针”。

编辑：

我编写了一个测试程序来获取错误消息。在我的机器上，这个程序：

#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv)
{
  int *x = malloc(12);
  x++;

  free(x);

  return 0;
}

崩溃并显示此消息：

app(31550) malloc: *** error for object 0x100100084: pointer being freed was not allocated

Answer 2

唯一可以传递给free 的东西是从malloc（或calloc、realloc 等）返回给您的指针，或者为NULL。

我猜你问是因为你有一些函数可以执行 malloc，并且你想弄乱数据块，然后在完成后摆脱它，你不想为保留原始指针的副本而烦恼。那样不行。

Answer 3

从您添加到现有答案的 cmets 来看，您似乎问错了问题。如果你需要内存对齐，你为什么不问这个问题呢？询问根本问题，而不是询问您认为的解决方案！

所以如果你不介意我会回答你应该问的问题：

_aligned_malloc() 在 Win32 中支持对齐内存分配。它更接近于 POSIX memalign()

如果您需要对齐分配的实现，实现起来相当简单：

void* aligned_malloc( size_t size, size_t alignment )
{
    void* unaligned = malloc( size + alignment ) ;
    void* aligned = (void*)(((intptr_t)unaligned + alignment) & ~(alignment - 1));
    void** free_rec_ptr = ((void**)aligned - 1) ;
    *free_rec_ptr = unaligned ;

    return aligned ;
}

void aligned_free( void* block )
{
    void** free_rec_ptr = ((void**)block - 1) ;
    free( *free_rec_ptr ) ;
}

alignment 参数必须是 2 的幂。

Answer 4

FWIW，我上次研究 C 运行时库如何与 malloc 和 free 一起工作时，malloc 给你的块实际上在相对于它给你的指针的负偏移处有一些额外的词.这些说的是块有多大，以及其他东西。 free 依靠能够找到这些东西。不知道这是否能说明问题。