如何找出指针的内存是否已被释放？答案

【问题标题】：How to find out if a memory of a pointer is already deallocated?如何找出指针的内存是否已被释放？
【发布时间】：2021-06-19 05:40:33
【问题描述】：

我试图找出分配的总内存，然后由我的程序释放，以通过重载 new 和 delete 运算符来确定是否存在任何内存泄漏。下面是new和delete的重载方法：

void* operator new(size_t sz)
{
    void* m = (void*) MemoryManager::getInstance()->allocate(sz, false);
    if(!m){
        throw std::bad_alloc{};
    }
    return m;
}

// Overloading Global delete operator
void operator delete(void* m) noexcept
{
    MemoryManager::getInstance()->deallocate(m, false);
}

new 和 delete 调用的 allocate 和 deallocate 方法定义如下：

PointerType allocate(size_t size, bool isArray){
    PointerType newPtr = (PointerType)std::malloc(size);
    mMemKeeper[newPtr] = size;
    mBytes += size;
    return newPtr;
}

void  MemoryManager::deallocate(void* pt, bool isArray){
    LockGuard lck(mGateKeeper);
    if(mMemKeeper.find((PointerType)pt) != mMemKeeper.end()){
        mBytes -= mMemKeeper[(PointerType)pt];
        mMemKeeper.erase((PointerType)pt);
        std::free(pt);
    }
}

typedef char*                                                 PointerType;
typedef std::unordered_map<PointerType, MemoryInfo,
std::hash<PointerType>, std::equal_to<PointerType>,
my_allocator<std::pair<const PointerType, MemoryInfo> > >     OrderedMap;
OrderedMap                                                    mMemKeeper;

我面临的问题是在访问mMemKeeper.find((PointerType)pt) 时解除分配。似乎指针pt 在到达此处时已经被释放，并且取消引用它会导致问题。什么时候会发生这种情况？有什么方法可以检测pt 的内存是否已被释放？

【问题讨论】：

当 Visual Studio 发生此问题时，我尝试访问指针的内存位置，它显示 00 00 00 00 00 00，我认为这意味着内存已被释放
我认为这意味着内存已被释放没有 Visual Studio 有不同的代码。相关：https://stackoverflow.com/questions/127386/in-visual-studio-c-what-are-the-memory-allocation-representations
考虑不要这样做，除非你这样做是为了运动/娱乐/学习。已经有多种专门的工具用于检测内存泄漏
你能提供一个minimal reproducible example吗？此外，您的deallocate 函数正在搜索地图三次！ 1.mMemKeeper.find(...) 2.mMemKeeper[...] 3.mMemKeeper.erase(...).改为 1.auto it = mMemKeeper.find(...) 2.it->second 3.mMemKeeper.erase(it)。
您总是可以在缓冲区前后分配一个额外的空间，并在其中放入一个幻数，这对于检测溢出也很有用。

标签： c++ malloc new-operator free delete-operator

【解决方案1】：

似乎指针 pt 在到达此处时已被释放，并且取消引用它会导致问题。

是的，双重释放是一个错误。访问 free'd 内存的结果是不确定的。

当此问题从 Visual Studio 发生时，我尝试访问指针的内存位置，它显示 00 00 00 00 00 00，我认为这意味着内存已被释放

如果您在指针可能未分配时取消引用，那么您已经失败了。确定指针是否已分配的唯一安全方法是在别处查找。

什么时候会发生这种情况

当你多次显式地delete 同一个对象，或者当你显式地delete 某个已经由智能指针控制的东西，或者如果你显式地delete 某个没有在new 中分配的东西时第一名。

有没有一种方法可以检测 pt 的内存是否已被释放？

你有点已经是了。如果地址不在您的已分配块容器中，则它要么一开始就没有从这里分配，要么已经被释放。如果需要，您可以为双重释放添加一些显式跟踪：只需添加另一个容器。

我试图找出分配的总内存，然后由我的程序释放，以确定是否有任何内存泄漏

如果这只是为了您自己的兴趣/学习，那很好。否则你会错过很多功能，如果有的话，你应该只使用编译器的地址清理器，如果没有的话，应该使用 valgrind。

【讨论】：