如何避免访问已释放的地址？答案

【问题标题】：how to avoid visiting a freed address?如何避免访问已释放的地址？
【发布时间】：2012-12-29 05:37:55
【问题描述】：

当我尝试访问一个已经被释放的地址时，程序会正常运行。有什么需要避免的商品吗？像一些名为 have_alloca(void *p) 的函数可以返回 p 是否是有效地址。
我知道valgrind 和tool=memcheck 可以做到这一点。但我想知道我是否可以从代码中避免它。
这是一个简单的例子：

#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int *p = malloc(sizeof(int) * 10);
    free(p);
    *(p + 1) = 100;

    return 0;
}

为什么我可以访问无效地址？并且程序可以在没有任何警告的情况下编译和运行。顺便说一句：Linux。

【问题讨论】：

这和linux有什么关系？
@ValekHalfHeart：不是很多，但如果有一个解决方案只适用于 Windows（或 Solaris，或 Mac OS X，或 FreeBSD，或......），它不会有帮助madper，如果有一个仅适用于 Linux 的解决方案，那将会很有帮助。事实上，在任何平台上都没有通用解决方案。
这里是对why the access might work (sometimes)的一些解释

标签： c linux memory

【解决方案1】：

不，您必须自己处理。
从技术上讲，从语言标准的角度来看，写入不属于您的内存位置是未定义行为。

C 和 C++ 语言为您提供了访问变量地址并使用它们的灵活性，但您有责任让这些地址包含您的变量/对象拥有的有效值。

理由是：

“权力越大，责任越大”

所以责任是你自己来承担的。

【讨论】：

【解决方案2】：

p 就像一个普通的变量

函数free(p)的调用只是释放了我们分配的内存，但是p仍然持有地址值。除非你自己重置：

p = NULL;

所以请记住以下提示：

每次使用指针前，检查它是否为空指针。
每次释放内存后，将指针设为NULL。

【讨论】：

真是个好办法。但是，如果我有两个或多个指针指向同一个区域。然后，我释放它并设置一个指向NULL 的指针。它仍然无法避免我通过其他指针访问它。记住该区域的所有点都非常困难。
维护指针是你的责任。所以，尽量使用干净简单的方式来编写你的代码。
@madper 现在您了解了垃圾收集器的好处，它可以减轻您的责任。不幸的是，C 没有提供这样的东西。我还鼓励您接受这个答案，而不是文森特在此处描述的良好做法目前接受的答案。另一个答案没有。

【解决方案3】：

释放后将NULL分配给指针。
在访问之前检查不是NULL。

【讨论】：

【解决方案4】：

除了其他回复，你可以考虑使用Boehm's conservative garbage collector，然后你会使用GC_malloc而不是malloc，并且你不会做任何free（即使，当绝对确定记忆zone 变得无用且无法访问，您可以明确地GC_free 它）。

但是C的重点是你不能使用free-d 数据区。这样做是未定义的行为，任何事情都可能发生。

关于“为什么有时您仍然可以访问无效地址”的问题（在free-d 区域内），答案是特定于实现的。实际上，在 Linux 上，从内核获取内存是通过 mmap(2)（或有时是 sbrk(2)）完成的，并通过 munmap(2) 系统调用完成释放它，这些操作在某种程度上是昂贵的操作并且处理多个页面长度（通常为 4 KB）。所以malloc 实现试图避免做很多mmap 和munmap 系统调用，所以通常以不同的方式管理free-d 内存区域，通过组织它们以便它们可以被进一步的malloc 重用而不做任何mmap 系统调用。这说明内存区域仍然存在（即使它在malloc 内部簿记内）并且您可以访问它。但这样做会破坏malloc 的内部不变量，之后会发生严重破坏。

顺便说一句，地址在地址空间内是有效的，您可以通过（顺序）读取/proc/1234/maps文件（Linux上具有某些指定文本内容的伪文件）来查询进程1234的地址空间。从进程内部读取/proc/self/maps。尝试命令cat /proc/self/maps，它显示了运行cat 命令的进程的地址空间以了解更多信息。请参阅 proc(5) 手册页。

尝试strace您的简单程序以了解它正在执行的系统调用。

【讨论】：