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当指针未知时,如何释放C中的内存?

memory-management memory pointers c

Pippi · 技术社区 · 10 年前

我希望释放没有指针的内存块。在我的程序中,我调用 malloc 顺序地,希望由 malloc(1) , malloc(4) , malloc(5) 是连续的。然后当我只有指向 malloc(5) 但我想不出这是怎么做到的;我不能简单地创建一个指针来引用ptr[-5]的地址,然后释放5字节的内存?如何做到这一点?

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

int main(){

    malloc(1);
    malloc(4);
    char* ptr = malloc(5);

    free(ptr);
}

6 回复 | 直到 10 年前

steveha 10 年前

你不能做你想做的事。你 甚至不应该尝试 做你想做的事。

即使你知道 malloc() 如果正在执行,则程序将依赖于未定义的行为。当新版本的C库到来时,这种行为可能会发生变化,如果您使用不同的工具链(从GNU C转换为Microsoft C或其他任何工具)编译它,那么您的程序几乎肯定会失败。

无论何时分配内存,都需要跟踪指针。如果你的程序甚至不知道内存,就没有办法释放它。

跟踪内存分配。如果您正在设计动态分配的数据结构,那么您的设计应该包括跟踪它们的功能,例如在链接列表中保留地址列表或其他内容。

如果这看起来工作量很大,可以考虑使用C#、Java或Python等托管语言。

AlexanderBrevig 10 年前

free(void*)

[解除分配]以前由调用分配的内存块 malloc , calloc 或 realloc 已解除分配,使其可再次用于进一步分配。

如果ptr未指向分配有上述函数的内存块,则会导致 未定义的行为 . - http://www.cplusplus.com/reference/cstdlib/free/

没有办法。

Sergey Kalinichenko 10 年前

但我想不出这是怎么做到的

这是因为这是不可能的。你从那里回来的街区 malloc 可以以真正任意的顺序出现。释放动态分配的内存块的唯一方法是让程序可以访问指向它的指针。其他都是未定义的行为。

注: 实施 锦葵属植物 执行“记账”以确定您要释放的区块类型。虽然侵入它们的实现并非不可能,但没有办法以符合标准的、可移植的方式实现。

SubSevn 10 年前

无法创建[-5]。。。但从实际的角度来看,你必须记住分配给你的内存 malloc() 来自堆而不是堆栈,因此很难从其他地方“计数”到它(因为对malloc的多次调用不能保证是连续的)。

当指针在未释放的情况下失去与内存的关联(或超出范围)时发生的情况称为内存泄漏,如果没有C语言中不易使用的详尽技术(例如Java的标记/清除垃圾收集,或对整个内存进行mallocated并对其进行扫描等),就不可能回收这些内存。

因此,当指针未知时,无法释放C中的内存。

PaweÅ Stawarz 10 年前

首先,你似乎不明白 malloc works-将连续数字传递给 锦葵属植物 , 不会使其分配一个数组。 锦葵属植物 定义如下:

void* malloc (size_t size);

而整数可以转换为 size_t ,它仍然是分配的字节数,而不是元素数。如果要分配数组,请执行以下操作:

int* myDynamicArray = malloc(sizeof(int)*numberOfElements);

然后,您可以通过执行以下操作访问元素:

int i;
for(i=0;i<numberOfElements;i++)
   printf("%d",myDynamicArray[i]);

然后,正如其他人指出的那样,您可以通过调用 free 作用 自由的 定义如下:

void free (void* ptr);

你可以这样称呼它:

free(myDynamicArray);

Trenin 10 年前

这绝不是对你所做的事情的认可,但这是可能的 假设您知道这些块是连续分配的 .

例如:

int main(){
  char* ptr1=malloc(1);
  char* ptr2=malloc(4);
  char* ptr3=malloc(5);

  // Verify that the memory is in fact continuous.
  assert(ptr3==(ptr2+4));
  assert(ptr3==(ptr1+5));

  free(ptr3);    // Frees 5 bytes at ptr3
  free(ptr3-4);  // Frees 4 bytes at ptr2
  free(ptr3-5);  // Frees 1 byte at ptr1 
}

因此,如果你有一个指针,并且知道在它之前分配了一组连续的字节,你可以简单地用指针算术来偏移指针。这是非常危险的,不建议使用,但也有可能。

编辑:

我运行了一个测试程序,在我的架构上,它分配了32字节的块,因此ptr1+32==ptr2,ptr2+32=ptr3。它对任何小于或等于24字节的块执行此操作。因此,如果我分配了24个或更少,那么每个ptr将比前一个多32个字节。如果我分配了25个或更多,那么它又分配了16个字节,总共48个字节。

因此,在我的体系结构中,您需要在如何使用指针算术生成指针方面更具创造性,因为它不会像预期的那样工作。

下面是一个适用于所有大小的ptr1、ptr2和ptr3的示例程序 关于我的建筑 .

#define ROUNDUP(number, multiple) (((number + multiple -1)/multiple)*multiple)
#define OFFSET(size) ((size < 24) ? 32 : ROUNDUP(size+8,16))
int main(int argc, char* argv[]){

  char* ptr1, *ptr2, *ptr3;
  int s1=atoi(argv[1]);
  int s2=atoi(argv[2]);
  int s3=atoi(argv[3]);
  ptr1=(char*)malloc(s1);
  ptr2=(char*)malloc(s2);
  ptr3=(char*)malloc(s3);

  fprintf(stdout, "%p %p %p\n", ptr1, ptr2, ptr3);

  assert(ptr3==(ptr2+OFFSET(s2)));
  assert(ptr2==(ptr1+OFFSET(s1)));

  // Try to construct ptr2 from ptr3.
  free(ptr3);
  free(ptr3-OFFSET(s2));
  free(ptr3-OFFSET(s2)-OFFSET(s1));
}