Malloc() 和 free() 阻止我在 C 中按值传递结构

Question

我正在做一个项目，我不断收到分段错误，并且结构的值没有被传递。弄清楚为什么让我发疯。我试过用更简单的程序来解决问题，我想我已经找到了问题，但我不知道如何解决它。

问题是当我“malloc”一个结构时，然后按值传递，值就会丢失。稍后添加“免费”会产生分段错误。我不想从“malloc()”之前或“free()”之后访问一个值，所以我很困惑为什么会发生这种情况。

这是一个简单的问题模型：

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

    struct structexample
    {
        int element;
    };

    void initStruct(struct structexample * teststruct, int * number)
    {
        teststruct = malloc(sizeof(struct structexample)); 
        teststruct->element = 10;
        printf("teststruct element is %d in initStruct\n", teststruct->element);
        *number = 5;
    }

    void printtest(struct structexample * teststruct, int * number)
    {
        printf("teststruct element is %d in printtest\n", teststruct->element);
        printf("Number is %d\n", *number);
        free(teststruct);
    }

int main()
{
    int number;
    struct structexample teststruct;
    initStruct(&teststruct, &number);
    printtest(&teststruct, &number);
    printf("teststruct element is %d in main()", teststruct.element);
    return 0;
}

这会产生：

teststruct element is 10 in initStruct
teststruct element is -7967792 in printtest
Number is 5
Segmentation fault

我使用“gcc -Wall -pedantic -ansi”编译程序，没有出现任何错误或警告。

当我注释掉“malloc”和“free”时，它会正确生成：

teststruct element is 10 in initStruct
teststruct element is 10 in printtest
Number is 5

如果我只注释掉“free”但保留“malloc”，则可以修复分段错误，但结构的值仍然不正确。在这个简单的程序中，我真的不需要“malloc()”和“free()”，但在我的大型项目中确实需要它们。如果我能让它们在这个更简单的程序中工作，那么我想我可以修复更大的程序。很遗憾，我在 Google 上找不到类似的问题。

Answer 1

你正在混合堆栈和堆

void initStruct(struct structexample * teststruct, int * number)
 {
     teststruct = malloc(sizeof(struct structexample)); 
     ^ There is no need to use malloc, teststruct is on the stack

 ...

int main()
{
    int number;
    struct structexample teststruct;
    initStruct(&teststruct, &number);

Answer 2

只需从printtest() 中删除free() 行，如下所示：

void printtest(struct structexample * teststruct, int * number)
{
    printf("teststruct element is %d in printtest\n", teststruct->element);
    printf("Number is %d\n", *number);
}

发生分段错误是因为您试图释放堆栈上的内存！

您还可以从initStruct() 中删除malloc() 行，因为它没有用处：它为struct structexample 分配空间并将其地址返回到teststruct，这是在堆上分配并传递的struct structexample *到initStruct()，这意味着一旦对initStruct() 的调用返回，它就会丢失。

Answer 3

void initStruct(struct structexample * teststruct, int * number)
{
    teststruct = malloc(sizeof(struct structexample)); 
    teststruct->element = 10;
    printf("teststruct element is %d in initStruct\n", teststruct->element);
    *number = 5;
}

你给这个函数一个值，一个结构的地址，它完全忽略了。它使用malloc 进行分配，但对返回的地址不做任何事情。它不返回它。它不会把它放在任何其他代码可以得到它的地方。所以你刚刚泄露了这个对象。

void printtest(struct structexample * teststruct, int * number)
{
    printf("teststruct element is %d in printtest\n", teststruct->element);
    printf("Number is %d\n", *number);
    free(teststruct);
}

所以printtest 将teststruct 传递给free，所以它应该传递一个从malloc 返回的值。

struct structexample teststruct;
initStruct(&teststruct, &number);
printtest(&teststruct, &number);

但是你将printtest 传递给teststruct 的地址，这个地址是在栈上分配的。这不可能。

您是否期望initStruct 以某种方式移动teststruct？它肯定做不到。