具有更多指向同一位置的指针的 C 内存管理答案

【问题标题】：C memory management with more pointers to the same location具有更多指向同一位置的指针的 C 内存管理
【发布时间】：2012-11-25 16:13:13
【问题描述】：

我在玩这个代码：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void function(int *p){
    free(p);
}

int main(){
    int *i = calloc(3, sizeof(int));
    function(i);
    i[0] = 'a';
    printf("%c\n", i[0]);
    return 0;
}

我预计会得到一个错误，但它打印了'a'，如果'a'被释放，为什么它会打印它？如果 main() 中的函数（int *p）有什么影响？（如果可以，请解释那个 'p' 指针发生了什么）

假设我在同一个函数中有这两个：

int *a = malloc(...);
int *b = a;

它们都指向同一块内存，但是当我必须释放它时，我应该对它们都调用 free 还是只调用其中一个？（如果可能，再次解释原因）

【问题讨论】：

标签： c function pointers memory-management

【解决方案1】：

这是未定义的行为。释放指针只是告诉操作系统分配的内存可以被覆盖。记忆还在那里……因为没有更好的词了。但是任何事情都可能发生......它现在可能会为您打印一个，有时它可能是另一个字符或数字，因为另一个程序已写入该内存位置......任何事情都可能发生。

对于您的最后一个问题.. a 和 b 只是地址的符号名称。免费拨打地址很重要，所以无论你是free(a) 还是free(b)，你都是伟大的。

【讨论】：

【解决方案2】：

您已将内存返回到堆中，但尚未重用内存。因此，有时内存内容保持不变，您可以对其进行读写，就好像它仍在使用中一样。

但是你不应该使用已经被释放的内存，因为不能保证内存保持这种状态多久。

在您的第二部分a = malloc(...); b = a 中，两个变量都指向同一个内存。由于这只是一个字节，你必须free()它一次。否则你有一个双重释放，这可能会破坏堆。

更新 @SSHThis's question:

free(a) 只将内存返回到堆中。它不会修改a 或b。检查if(a) 或if(b) 评估为真，内存是否被释放。只有当您将a 或b 设置为null 时，检查才会评估为false，无论内存是否被释放。

所以free(a) 和if(a) 是独立的操作。它们不会相互影响。

a = malloc(10); /* assuming malloc doesn't return NULL */
if (a) {
    /* will be true, memory is NOT freed */
}

free(a);
if (a) {
    /* will be true, although memory is freed */
}

a = malloc(10); /* assuming malloc doesn't return NULL */
a = NULL;
if (a) {
    /* will NOT be true, although memory is NOT freed */
}

【讨论】：

感谢您的明确回答，这对我来说更有意义。我有一个挥之不去的问题，可能不值得提出一个全新的问题。使用您示例中的变量名，如果b 可能等于a 或b 也可能等于一些新分配的内存，我可以free(a) 然后进行if(b) free(b) 之类的检查吗？我假设如果前者为真，a 将被释放，因此if(b) 不会评估为真？

【解决方案3】：

它打印“a”是因为你很幸运。这是未定义的行为。它当前“取消分配”，这意味着它（内存位置）被标记为“覆盖”

【讨论】：

【解决方案4】：

您的代码是错误的，但出现错误意味着某些东西正在检查它是否错误。 C 中有很多你可以做的事情是错误的，但从未被检查过。这样做通常是因为进行检查会降低性能，或者检查起来非常困难。访问已释放的内存就是其中之一。通过 valgrind 之类的工具运行程序会报告更多此类问题，但程序运行速度会慢得多。

这是 valgrind 的输出：

==19080== Invalid write of size 4
==19080==    at 0x8048468: main (main.c:11)
==19080==  Address 0x403b028 is 0 bytes inside a block of size 12 free'd
==19080==    at 0x4006EED: free (vg_replace_malloc.c:366)
==19080==    by 0x8048434: function (main.c:5)
==19080==    by 0x8048463: main (main.c:10)
==19080== 
==19080== Invalid read of size 4
==19080==    at 0x8048472: main (main.c:12)
==19080==  Address 0x403b028 is 0 bytes inside a block of size 12 free'd
==19080==    at 0x4006EED: free (vg_replace_malloc.c:366)
==19080==    by 0x8048434: function (main.c:5)
==19080==    by 0x8048463: main (main.c:10)
==19080==

【讨论】：