发生错误时如何释放先前分配的内存？答案

【问题标题】：How to free previously allocated memory when errors occured?发生错误时如何释放先前分配的内存？
【发布时间】：2011-11-21 10:19:17
【问题描述】：

给定这样的函数声明：

int base_address(zval *object, int add_prefix, char **base_address TSRMLS_DC) {    
    int result;

    char *host;
    long port;
    char *prefix;  

    host = ... get host from object ...;
    port = ... get port from object ...;
    prefix = ... get prefix from object ...;

    result = SUCCESS;

    if (asprintf(base_address, "%s:%ld/%s", host, port, prefix) < 0) {
        result = FAILURE;
    }

    return result;
}

void my_func() {
    char *base_address;
    char *ping_url;

    if (base_address(getThis(), 0, &base_address TSRMLS_CC) == FAILURE) {
        MALLOC_ERROR();
    }

    if (asprintf(&ping_url, "%s/ping", base_address) < 0) {
        MALLOC_ERROR();
    }

   ... do some stuff with base address ...

    // release both, as everything worked
    free(base_address);
    free(ping_url);
}

如果第一次调用 base_address 成功，第二次调用 asprintf() 失败，我如何干净地跳到函数末尾以安全地释放分配的内存？

在没有太多代码重复或 goto 语句的情况下，是否有一些标准模式如何避免内存泄漏？

【问题讨论】：

goto 是你的朋友
goto 有什么问题？您可以使用 do while(0) 构造，但这本质上是一回事。
@Dani：这不是 C++，所以 RAII 在这里要困难得多。 :-(
@PlatinumAzure：该死，有些人还活在石器时代。

标签： c memory-management error-handling

【解决方案1】：

在 c 中，你几乎可以通过 if () 来处理错误

在你的情况下

if ( base_address( ... ) )
{
  if (asprint( ... ))
  {
     /// do some stuff 

     free(ping_url);
  }
  free( base_address);
}

【讨论】：

【解决方案2】：

这是goto 用于错误处理的合理用法之一：

if (base_address(getThis(), 0, &base_address TSRMLS_CC) == FAILURE) {
    goto end;
}

if (asprintf(&ping_url, "%s/ping", base_address) < 0) {
    goto release_address;
}

// do stuff

release_address:
free(base_address);
end:

这样您就不必重复相同的发布代码，以防您有许多相互依赖的分配调用。

您可能想参考我的另一个答案here，它谈到了一般情况。

【讨论】：

如果有人因为 goto 而投反对票，他可以直接 goto 做一些非编程的事情。

【解决方案3】：

不要害怕goto。这是在 C 中处理异常的最简单、最干净、最易读的方法：

你不要重复自己。重复的代码容易出错。
您不会创建深度嵌套的代码。深嵌套难以辨认。
你不会躲在do {...} while (0) 和break 后面。好的代码说明了它的含义。

这是一个基本的例子：

int operation() {

    int result = SUCCESS;

    if ((result = may_fail_first()) == FAILURE) {
        goto failed_first;
    }

    if ((result = may_fail_second()) == FAILURE) {
        goto failed_second;
    }

    // If your cleanup code doesn't ordinarily need to run.
    goto end;

failed_second:
    cleanup_second();

    // If you don't need to clean up everything.
    goto end;

failed_first:
    cleanup_first();

end:
    return result;

}

【讨论】：

【解决方案4】：

如果在声明期间将 NULL 分配给指针变量，那么 free 将能够处理它们从未被 malloced 的情况（它只会什么都不做）。（可以使用其他保护，例如 -1 来引用无效的 fd。）

我将这个与结合使用，并使用goto 进行（额外的）清理——其他一些答案对我来说看起来很“罗嗦”。我发现必须明智地使用goto 以避免意大利面条代码，而且一般来说，我发现“gotos around gotos”太难以持续跟踪。首先对 NULL 的附加赋值还允许变量本身用作检查守卫（在任何可能的清理期间或其他期间）。

编码愉快。

例子：

void my_func() {
    char *base_address = NULL;
    char *ping_url = NULL;

    if (base_address(getThis(), 0, &base_address TSRMLS_CC) == FAILURE) {
        goto cleanup;
    }

    if (asprintf(&ping_url, "%s/ping", base_address) < 0) {
        goto cleanup;
    }

    // stuff... and assign return value (or return directly) if applicable,
    // assign NULL to variables which contain values that should
    // not be free'd, etc (use as guards!).
    // I prefer to add guards into the cleanup vs. "skip over it".
    // I vary rarely, if ever, have multiple cleanup sections -- in most
    // cases this would indicate the need for additional function(s) to me.

  cleanup:
    free(base_address);
    if (ping_url) {
       // perhaps need additional cleanup        
       free(ping_url);
    }

    // Return value, if applicable. (If a "direct return" above isn't
    // advisable for the given function due to cleanup rules.)
}

【讨论】：