Могу ли я по-прежнему вызывать free () для переменной, для которой был второй вызов malloc ()?

Question

Мне было интересно, связан ли вызов malloc () с его начальной переменной, которой вы вообще назначаете malloc (), когда речь идет о том, как система освобождает память.

Например, могу ли явыполните следующее:

void * ptr1 = malloc(50);
void * ptr2 = ptr1;
ptr1 = malloc(25);
free(ptr2);

Я намеревался освободить память, которая была изначально назначена для ptr1, но позже освободить ее другим указателем.

Answer 1

Краткий ответ: Да

Более длинный ответ:

Вы не вызываете free "для переменной", но для значения , хранящегося в переменной.

Чтобы лучше понять, что происходит, может быть лучше представить память как большой массив байтов и визуализировать указатель в виде числового индекса в этом массиве. И на большинстве архитектур, с которыми вы, вероятно, столкнетесь, это именно то, что происходит за кулисами.

Когда вы делаете

void * ptr1 = malloc(50);

malloc резервирует блок из 50 байтов и возвращает указатель на этот блок. Этот указатель является не чем иным, как числовым индексом, сообщающим нам, где в памяти начинается зарезервированный блок.

Теоретически мы могли бы (на некоторых архитектурах) написать

int ptr1 = (int)malloc(50);

Причины, по которым мы этого не делаем:

1. sizeof(int) может быть недостаточно большим, чтобы удерживать указатель
2. void * сообщает компилятору, что числовое значение, хранящееся в ptr1, должно рассматриваться как адрес памяти.

Если мы продолжим смотреть на ваш код:

void * ptr2 = ptr1;

Ничего волшебного здесь не происходит. «Числовое значение», сохраненное в ptr1, копируется в ptr2, как если бы ptr1 и ptr2 были обычными целочисленными переменными.

ptr1 = malloc(25);

Здесь вы перезаписываете содержимое ptr1 новым «числовым значением», но старым значением все еще существует как копия в ptr2.

free(ptr2);

Здесь вы звоните free со значением, сохраненным в ptr2. Это значение, возвращаемое malloc(50). free не волнует, какая переменная содержит это значение / адрес. Нужно только, чтобы значение / адрес указывало на первый байт блока памяти, который был зарезервирован с malloc.

Теоретически, если бы вы знали, что malloc(50) вернул значение 0xb00b1e5, вы могли бы сделать

free((void *) 0xb00b1e5);

Но вы не можете с уверенностью предсказать, что malloc вернется, поэтому не делайте этого.

Answer 2

Давайте пройдем по шагам (UNDEF означает, что мы не знаем, что такое значение; valid означает, что указатель безопасен в использовании):

void *ptr1, *ptr2;    /* ptr1=UNDEF (invalid), ptr2=UNDEF (invalid) */
ptr1 = malloc(50);    /* ptr1=0xAAA (valid),   ptr2=UNDEF (invalid) */
ptr2 = ptr1;          /* ptr1=0xAAA (valid),   ptr2=0xAAA (valid)   */
ptr1 = malloc(25);    /* ptr1=0xBBB (valid),   ptr2=0xAAA (valid)   */
free(ptr2);           /* ptr1=0xBBB (valid),   ptr2=UNDEF (invalid) */

free() не знает, в какой если есть какая-либо переменная , в которой хранится указатель, в котором она передана;не гарантируется (но также не гарантируется не to) обновление или взаимодействие с переменными каким-либо образом.Все, что эффективно меняется с точки зрения разработчика приложения, это то, безопасно ли на самом деле использовать этот указатель, или любые другие ссылки на блок памяти, выделенный во время вызова malloc(), который его возвратил.

_{Как упомянуто @ MM в комментариях , спецификация языка C явно указывает, что значение указателя на освобожденный объект не определено, и компилятору разрешено изменятьэто никак;см. Почему MISRA C заявляет, что копия указателей может вызвать исключение памяти? для дальнейшего обсуждения.}