释放内存后如何访问指针？答案

【问题标题】：How are we able to access the pointer after deallocating the memory?释放内存后如何访问指针？
【发布时间】：2014-03-28 20:01:40
【问题描述】：

据我了解

free() 用于释放我们之前使用 malloc 分配的内存。

在接下来的 sn-p 中，我释放了我分配的内存。但是即使在释放之后我也能够访问指针？怎么可能？

免费在内部如何运作？

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
   int *p=(int *)malloc(sizeof(int));
   *p=17;
   free(p);
   *p=*p+1;
   printf("\n After freeing memory :: %d ",*p );
   return 0;
}

【问题讨论】：

内存还在，通常不会立即被覆盖。但是，将来对 malloc 的调用最终会重新使用该内存。
您可以调用同样未定义的行为，方法是从不分配内存并简单地取消引用不确定的指针。在您的代码中，一旦调用 free()，指针中包含的地址的有效性就会丢失，因此即使对其进行评估，更不用说取消引用，也会调用未定义的行为。

标签： c pointers malloc free

【解决方案1】：

您当然可以在拨打free(p) 之后继续使用p，没有什么能阻止您。然而，结果将是完全不确定和不可预测的。它只能靠运气。这是一个称为“use after free”的常见编程错误，它在许多程序中运行了年，没有“问题”——直到它引起问题。

有些工具非常擅长发现此类错误，例如Valgrind。

【讨论】：

太棒了！是的，你是对的，这是 c 中未定义的行为之一。
杰里米，你的回答没有解释免费在内部是如何工作的。
@Samveen 是的，我基本上认为问题的一部分有点反问，因为谷歌搜索“免费工作如何”会产生无数资源。

【解决方案2】：

访问dangling pointer 将导致未定义的行为。悬空指针是已经被释放的指针。

【讨论】：

您的回答并没有解释 free 在内部是如何工作的，只是语言规范承担了不应该做的事情。
也更新你的答案（在关闭的情况下它被标记）

【解决方案3】：

在free(p) 之后，p 是一个悬空指针，它不指向任何地方。 free() 只是释放malloc() 分配的内存块，它不会改变指向该进程地址空间中堆的指针的值。在某些平台上，如果您在释放后尝试取消引用指针，您可能会遇到段错误。如果在释放后将指针p 分配给NULL，这是一种很好的做法。

【讨论】：

"如果在释放后将指针 p 分配给 NULL，这是一种很好的做法。" - 每个人都应该做的非常好的练习
您的回答并没有解释 free 在内部是如何工作的，只是语言规范承担了不应该做的事情。

【解决方案4】：

在大多数系统和标准库中，malloc 通过从操作系统分配比所需更大的内存块（在某些系统上高达 64K）进行优化，然后根据需求从该池中在内部分配。这同样适用于释放（free），因为free'd 内存没有被释放，而是放回内存池中，以防另一个请求进来，在这种情况下，池是重复使用。

因此，对free 的调用实际上并未从进程的地址空间中释放内存，因此即使在释放后仍可访问。

我对这样做的原因的理解是系统调用很昂贵，因此对malloc 的初始调用将进行系统调用以获得足够的内存，以便将来对malloc 的请求不会立即触发另一个系统调用以获取更多内存记忆。

进一步阅读请看this page on Wikipedia、How do malloc() and free() work?和How is malloc() implemented internally?

【讨论】：