重复分配内存而不释放它

Question

下面的代码显示了一个重复分配内存而不首先调用free 的示例。相反，它在循环之后释放**sign。

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

float ** fun(int nloc)
{
    float **sign;
    int i,nt=100,it,k;
    sign=(float **)calloc(nloc,sizeof(float *));
    for (i=0;i<nloc;i++)
        sign[i] = (float *)calloc(nt,sizeof(float *));

    for (it=0;it<nt;it++){
        for (k=0;k<nloc;k++){
            sign[k][it]=it*0.2;
        }
    }
    return sign;
}


int main(int argc, char *argv[])
{
    int i,isrc,n=3,nloc=1;
    float **sign=NULL;
    for (isrc=0;isrc<n;isrc++){
        sign = fun(nloc);
    }
    for (i=0;i<nloc;i++){
        free(sign[i]);
    }
    free(sign);
    exit(0);
}

这是一个正确的代码 sn-p。我的问题是：为什么我们可以在每次迭代中为指针分配内存而不必先释放它是合法的？

[补充信息]：

大家好，我认为有一种情况我们不能在循环中使用free 内存。如果buffer=p 和p 在循环外定义，比如：

float *buffer, *p;
/* Elements of p calculated */
for (...){
    /* allocate memory for **buffer */    
    buffer = p;
    free(buffer)
    /* if free here will cause p lost */
}

如果在每个循环结束时释放buffer，可能会导致p丢失，因为buffer和p共享相同的内存地址。

Answer 1

为什么我们可以在每次迭代中为指针分配内存而不必先释放它是合法的？

释放动态分配的内存的责任留给了程序员。这是合法的，因为编译器不会强制执行它，尽管有代码检查工具可以标记这个问题。

释放动态分配的内存应该按照分配的相反顺序进行。例如：

for (i=0;i<nloc;i++)
    free(sign[i]);

free(sign);

Answer 2

这是合法的，因为在 C 中，您作为程序员负责内存管理。这是有充分理由的。引用another thread

垃圾收集需要用于跟踪分配的数据结构 和/或引用计数。这些会在内存中产生开销， 性能和语言的复杂性。 C++ 被设计为 “贴近金属”，也就是说，它需要更高的性能 权衡与便利功能的一面。其他语言使 这种权衡不同。这是考虑的因素之一 选择您喜欢的语言。

不仅性能和代码大小是一个考虑因素，而且不同的系统对内存有不同的寻址方案。也正是因为这个原因，C 语言很容易跨平台移植和维护，因为没有垃圾收集可以改变。

编辑：一些答案提到释放内存空间而不是指针本身，值得进一步说明这意味着什么：free() 只是将分配的空间标记为可用，它不是“释放”或擦除的，也没有任何其他操作发生在该内存空间上。然后程序员仍然有责任删除分配给指针变量的地址。

Answer 3

我的问题是：为什么我们可以在每次迭代中为指针分配内存而不必先释放它是合法的？

简答

C 牺牲安全性来获得简单性和性能。

更长的答案

你没有释放 指针。你释放了指针指向的内存块。

想想malloc（和calloc）做了什么。它们都分配一块内存，如果分配成功，它们会返回一个指向该内存块的指针。分配函数（像所有函数一样）没有洞察力，也无法控制您对返回值所做的任何事情。这些函数甚至看不到您分配返回值的指针。

实现对它的保护会相当复杂（相对而言，C 的结构非常简单）。首先，考虑这段代码：

int * a = malloc(1);
int * b = a;
a = malloc(1);
free(b);
free(a);

此代码没有内存泄漏，即使我们做了您所要求的精确操作。在从第一个 malloc 调用内存之前，我们重新分配了 a。它工作正常，因为我们已经将地址保存在b。

因此，为了禁止重新分配指向内存块的指针没有其他指针指向，运行时环境需要跟踪这一点，这并非完全无关紧要。它还需要创建额外的代码来处理所有这些。由于此检查需要在运行时进行，因此可能会影响性能。

另外，请记住，尽管 C 在今天看起来非常低级，但它在出现时被认为是高级语言。