malloc和free的內存操作到底做了什麼？

最近我遇到了內存釋放問題。首先，打擊是C代碼：malloc和free的內存操作到底做了什麼？

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
int main() 
{ 
     int *p =(int*) malloc(5*sizeof (int)); 

     int i ; 
     for(i =0;i<5; i++) 
      p[i ]=i; 
     p[i ]=i; 
     for(i =0;i<6; i++) 
      printf("[%p]:%d\n" ,p+ i,p [i]); 
     free(p); 
     printf("The memory has been released.\n"); 
}

顯然，有內存超出範圍的問題。當我使用VS2008編譯器，它給下面的輸出和有關內存釋放一些錯誤：

[00453E80]:0 
[00453E84]:1 
[00453E88]:2 
[00453E8C]:3 
[00453E90]:4 
[00453E94]:5

然而，當我使用的cygwin的GCC 4.7.3編譯器，我得到下面的輸出：

[0x80028258]:0 
[0x8002825c]:1 
[0x80028260]:2 
[0x80028264]:3 
[0x80028268]:4 
[0x8002826c]:51 
The memory has been released.

顯然，代碼運行正常，但5沒有寫入內存。因此，VS2008和gcc在處理這些問題上可能存在一些差異。你們能給我一些關於這方面的專業解釋嗎？提前致謝。

來源

2013-11-22 xkfz007

您爲5個項目分配空間，但是索引超過了分配量的末尾。這是未定義的行爲，任何事情都可能發生。 –

你正在超越第二個for循環的分配範圍。 p [5]就是當時內存中的任何值。 – NmdMystery

Woops，我沒有看到額外的p [i] = i，這意味着最後的值應該是5.不知道gcc在那裏做什麼。 – NmdMystery

沒有確定性的「解釋」。將數據寫入超出分配的內存限制的未知區域導致未定義的行爲。行爲是不可預測的。這裏的所有都是它的。

雖然看到51打印出來仍然很奇怪。通常，GCC還將打印5，但會因內存損壞消息free而失敗。您如何設法使此代碼打印51並不完全清楚。我強烈懷疑你發佈的代碼不是你運行的代碼。

來源

2013-11-22 02:16:40 AnT

這裏的代碼正是我所跑的。我知道指數超出範圍。我想知道爲什麼代碼被免費粉碎。免費如何知道要發佈的內存大小是多少？ – xkfz007

'malloc'節省了多少內存分配在一個特定的地址，所以免費'可以釋放相同的數量。 'malloc'如何保存該值以及對分配塊周圍的腐敗檢查是特定於實現的。 –

我的同事給了我一些解釋，VS2008會檢查內存中的值是否有效，以決定它將釋放的內存大小。 – xkfz007

這是很正常的，因爲您從未將任何數據分配到p [5]的mem空間中。該程序將打印出該數據存儲在該空間中的數據。

來源

2013-11-22 02:22:19 zen

看來你有多個問題，所以，讓我嘗試單獨回答：

正如所指出的其他上面，你寫過去的數組的末尾這樣，一旦你做了那麼，你處於「未定義行爲」領域，這意味着可能發生任何事情，包括打印5,6或0xdeadbeaf，或炸燬你的電腦。
在第一種情況下（VS2008），空閒似乎報告標準輸出上的錯誤消息。這對我來說並不明顯，這個錯誤信息是什麼，所以很難解釋發生了什麼，但你稍後會在評論中問VS2008如何知道你釋放的內存大小。通常，如果分配內存並將其存儲在指針p中，則大量內存分配器（malloc/free實現）將以分配的內存大小存儲在p [-1]處。在實踐中，通常也在地址p [p [-1]]處存儲一個特殊值（比如0xdeadbeaf）。這個「canary」會被免費檢查，看看你是否寫過數組的末尾。總而言之，你的5 * sizeof（int）數組可能至少是5 * sizeof（int）+ 2 * sizeof（char *）個字節，而用VS2008編譯的代碼使用的內存分配器有很多內建的檢查。
在海灣合作委員會的情況下，我發現它令人驚訝，你得到51打印。如果你想仔細研究wwhy，我建議獲取生成代碼的asm轉儲，並在調試器下運行它以檢查5是否真的寫在數組的末尾（gcc可能已經決定不生成該代碼是因爲它是「未定義的」），如果是這樣，則在該內存位置放置一個觀察點以查看誰覆蓋它，何時以及爲什麼。

來源

2013-11-23 19:07:33 mathieu

感謝您的詳細回覆。我更瞭解內存分配。 – xkfz007

malloc和free的內存操作到底做了什麼？

回答

相關問題