Question

正如标题所暗示的那样，我是C的新手并且很快就会出现中期。我正在修改过去的论文，一个反复出现的主题是双重免费问题。我知道这是在同一个内存位置上调用free()两次的过程，但我有几个问题，我不是100％肯定如何回答：

问题1：C中双重免费的结果是什么，为什么会出现这样的问题？

这将导致双重免费：

char* ptr = malloc(sizeof(char));

*ptr = 'a';
free(ptr);
free(ptr);

我对此的回应是，它会返回0x0内存地址并导致系统不稳定/崩溃。另外，如果我没记错的话，双重自由实际上可以调用malloc两次，这会导致缓冲区溢出，从而使系统容易受到攻击。

简要总结这个问题的最佳方式是什么？

问题2：描述一种特别容易引入的情况 C中双倍免费？

我在想当你绕过指针时可能会意外地将它释放到一个函数中，并且在没有意识到的情况下再次释放它？

再次，总结这个的“最佳”方式是什么？

Answer 1

从技术上讲，C中的双重免费会导致未定义的行为。这意味着该程序可以完全随意地运行，所有投注都不会发生。发生这当然是一件坏事！实际上，双重释放内存块会破坏内存管理器的状态，这可能会导致现有的内存块被破坏，或者将来的分配以奇怪的方式失败（例如，相同的内存分配给两个malloc）的不同连续调用。

双重自由可能发生在各种情况下。一个相当常见的问题是，当多个不同的对象都有指向彼此的指针并开始通过调用free进行清理时。发生这种情况时，如果您不小心，清理对象时可能会多次free同一指针。不过，还有很多其他案例。

希望这有帮助！

Answer 2

因为free（）将通过在每个区域之前管理存储在标签中的信息来合并相邻区域。这就像管理双链表一样。因此，如果ptr所指向的缓冲区已被攻击字符串覆盖，则可能会被注入伪标记。

Answer 3

这个问题已经得到了很好的解答，但由于重复的问题，我添加了一个迟到的答案＆＃34;链接，询问＆＃34;如何避免它？＆＃34;

在发布的示例代码中添加了一行。

char* ptr = malloc(sizeof(char));

*ptr = 'a';
free(ptr);
ptr = NULL;         // add this
free(ptr);

函数free对NULL指针不执行任何操作。

Answer 4

根据已发布的C11标准，在已free内存位置调用free会导致未定义的行为。它可能导致奇怪的情况，例如内存即使在可用时也没有被分配，堆被破坏，相同的内存位置被分配给不同的mallocs等。基本上，它是未定义的，可以是任何东西。

编辑：根据评论将NULL更改为已free d。此外，链接现在指向ISO / IEC 9899：2011（en）