Question

我的问题是关于何时使用free（）在C中是合适的。我正在使用gcc 4.3.2。

假设，如果必须在链表中释放一堆内存，理想的方法就是（我猜）：

int freeLL(node *a)
{
    if(a->next != NULL)
         freeLL(a->next);
    free(a);
    return 0;
}

现在，假设我在下面的ADT上做了类似的事情：

一个指针“VertexNode”，它还有两个指针：“Vertex”和“Edge”（比如说）。相当于说：

struct vertexnode
{
     vertex *v;
     edge *e;
}
typedef struct vertexnode* VertexNode;

稍后，在初始化实例时，我会做类似的事情 -

VertexNode V = malloc(sizeof(struct vertexnode));
V->v = malloc(sizeof(vertex));

所以，最终在释放时：我使用了与链接列表中使用的相同的类比。

free(V->v);
free(V);

这给出了运行时错误，当我注释掉“free（V-＆gt; v）”时，程序运行正常。我的问题是：

a）简单地做免费（V）是否足够？我的意思是，free（）是否在给定指针内的所有指针上递归工作？

b）如果没有，在这种情况下是否存在内存泄漏？我如何理想地防止这种情况？

c）最后，有没有办法可以跟踪malloc（）和分配的字节数有多少人被free（）释放了？

对于这个冗长的问题，我感到非常抱歉。提前感谢您的时间和耐心。

Answer 1

不，free不会递归工作，因此你确实会有内存泄漏。您正在发生的运行时错误可能是一个逻辑错误（可能V->v是NULL，或者您在释放之前没有分配它。）

如果您正在使用linux，使用valgrind可以帮助您分析程序并提及泄漏错误。使用cc *.c -ggdb进行编译然后运行valgrind --leakcheck=full ./a.out将输出泄漏错误。

Answer 2

回答你的问题：

a）否.free（）不会递归释放struct的成员指针。

b）是的，在这种情况下存在内存泄漏。你必须用你的代码释放所有已分配的内存。

c）您可以使用工具检查内存泄漏，例如valgrind，这很容易。我知道有些项目实现了自己的内存管理，它们将malloc和free包装在自己的API中，以便您可以跟踪其API中的内存使用情况。

Answer 3

对于完整的内存管理，我会有一个内存池。这将消除为每个被调用的malloc调用一些free的所有痛苦。我使用Apache Portable运行时（APR）来进行内存池。只需在开始时分配一块内存来初始化。为每个指针分配尽可能多的内容。然后在最后只需拨打一个电话即可释放所有内存。这比使用大量mallocs和释放导致内存泄漏的效率要高得多。

作为旁注。如果你不使用内存池，我建议你使用valgrind来测试你的应用程序。实际上你应该总是使用valgrind。

Answer 4

问题是：您需要确保您尝试释放的指针实际上已初始化。

在调用V->v之前，我还会检查NULL是否不是free（请参阅我对您的问题的评论）。

free不是“递归”。如果你没有释放e和v（在你的例子中），你就会泄露内存。

Answer 5

答：free()递归不起作用。 - 如果您使用的是ADT概念，那么我建议您通过创建createVertexNode()函数在类型内部执行分配，并在freeVertexNode()函数内执行检查和取消分配

B：如果你无法释放它，那么它将是内存泄漏 - 你可以通过确保你的ADT功能检查并释放它分配的内存来避免它，或者......

C：使用内存泄漏检查程序。 Visual Studio有一个内置的，或使用其他如valgrind或Rational Purify。我敢肯定有更多的免费开源库，最简单的是，它们覆盖了malloc（）和free（）调用

Answer 6

基本上要记住的是对malloc() / free()的调用应为1:1。如果我打电话给malloc()来获取一些记忆，我需要打电话给free()以便在我完成后返回。

这回答问题a），不，它不是递归的。（或者对free()的一次调用就足够了）。

b）你打赌会有内存泄漏！想想一些简单的代码：

typedef struct pointless {
    struct pointless * next;
}pl;

pl * head = malloc(sizeof(pl)); // head gets 4 bytes
pl->next = malloc(sizeof(pl));  // head->next gets 4 bytes
free(head);  // head's allocated 4 bytes are deleted

显然这是一个毫无意义的列表，因为它只是指向下一个空元素，但它说明了这一点。我的总列表分配了8个字节（head为4个，head为next为4个）。当我调用free()时，它可以在head的4个字节上运行，但就是这样。

以这种方式工作是件好事！考虑从链表中间删除单个项目，您想要释放该节点的内存，但不是整个内存！但是，根据我上面的示例，由于head->next未被释放，因此会出现内存泄漏;并且在您致电free(head)后，无法保证您可以再访问head->next。当然可能......但UB此时此刻。

c）该级别的内存管理由操作系统完成。如果你想跟踪你分配/释放了多少你必须做的事情：

int total_mem = 0;

head = malloc((total_mem += sizeof(pl)));

free(head);
total_mem -= sizeof(head);

当然你可以在malloc()和free()调用周围放置包装器来为你做数学处理，这样可以更容易管理，但你明白了。

关于free（）如何在C中起作用的澄清 -

6 个答案: