Question

我有一些代码：

int *ip = new int;

*ip = 42;
cout << *ip << endl;
cout << ip << endl;

delete ip;
cout << *ip << endl;
cout << ip << endl;

输出结果为：

42
0x100105400
42
0x100105400

从指针的值和它所指向的内存上的值，我想我不知道ip指向的堆中的内存位是否是空闲的？

我知道如果我在代码之后再次添加delete ip;，编译器将抛出错误。这将是一个很好的证据，表明记忆是免费的。

但是，我怎样才能测试它是否是和平的，所以我可以用它作为判断代码中进一步操作的条件？

Answer 1

但是，我怎样才能测试它是否是和平的，所以我可以用它作为决定我代码中进一步操作的条件？

释放内存不会改变指针的值，并且不一定会改变它指向的内存（无论如何它都不应该尝试访问）。

在删除指针时，您应该将指针设置为nullptr，然后您可以检查它是否为nullptr，以查看它是否已被释放。

示例：

int* ip = new int;

*ip = 42;

delete ip;
ip = nullptr;

// ...

if (ip) {
    delete ip;
    ip = nullptr;
}

Answer 2

如果您的代码取决于特定内存是否空闲，则可能存在一些设计问题。但是，如果你确实想要测试，你可以重载operator new和operator delete（及其相应的数组/类版本），以便跟踪在您可用的某些全局数据结构中分配的内存位置程序。下面是一些玩具示例（live on ideone.com），它定义了一个位置new，用于跟踪分配的内存（和大小）。

#include <iostream>
#include <map>

std::map<void*, std::size_t> memory; // globally allocated memory map
struct tag {}; // tag for placement new's so we don't overload the global ones

void* operator new(std::size_t size, const tag&)
{
    void* addr = malloc(size);
    memory[addr] = size;
    return addr;
}

void* operator new[](std::size_t size, const tag&) // for arrays
{
    return operator new(size, tag());
}

void operator delete(void *p) noexcept
{
    memory.erase(p);
    free(p);
}

void operator delete[](void *p) noexcept // for arrays
{
    operator delete(p);
}

void display_memory()
{
    std::cout << "Allocated heap memory: " << std::endl;
    for (auto && elem : memory)
    {
        std::cout << "\tADDR: " << elem.first << " "
                  << "SIZE: "  << elem.second << std::endl;
    }
}

bool is_allocated(void* p)
{
    return (memory.find(p) != memory.end());
}

int main()
{
    int *p = new(tag()) int[10];
    char *c = new(tag()) char;

    // test if p is allocated
    std::cout << std::boolalpha << "Allocated: "
              << is_allocated(p) << std::endl;

    // display the allocated memory
    display_memory();

    // remove p
    delete[] p;

    // test again if p is allocated
    std::cout << std::boolalpha << "Allocated: "
              << is_allocated(p) << std::endl;

    display_memory();

    // remove c
    delete c;

    display_memory();
}

编辑：我意识到上面的代码可能存在一些问题。在函数

中

void operator delete(void *p) noexcept
{
    memory.erase(p);
    free(p);
}

memory.erase(p)也会调用operator delete，因此您最终可能会遇到一些令人讨厌的递归（出于某种原因，上面的代码只会输入一次递归）。修复方法是为使用std::map memory而不是全局malloc/free的{{1}}编写自定义分配器。

Answer 3

为了完整起见，这里是Doug Lea的免费商店实施页面的链接：http://g.oswego.edu/dl/html/malloc.html。

在第一个图表的内存布局中，您可以看到每个分配块的用户数据前面都有记账信息，其中包括＆＃34; in-use＆＃34;旗。这些块形成一个链表：从给定的块中，可以在此之后到达所有块（实际上，也可以在此之前）。

知道数据大小和对齐要求，可以猜测给定系统，该信息可能与返回的指针有关;在我的x86_64-pc-cygwin上，状态字节是返回地址前的8个字节，＆＃34;在使用中＆＃34; flag是第一个字节的2位。

虽然看起来很有希望，但有一个问题：我可以看到一个delete（）coalescs相邻的块，以便簿记信息仅在融合块的开头有效：如果你有两个指针p1，p2指向按顺序分配的免费商店中的内存，并且您再次按顺序删除，p2的簿记位置的内存不会刷新以反映p2已被释放。相反， p1 之前的簿记区域现在指示以下内存块具有组合的单个块的大小。

为了找出给定指针指向的内存是否已被释放，必须遍历内存块的链接列表，可能是从在其他任何内容之前分配的虚拟对象开始。当然可能，但不可取，不健全。 @ vsoftco的想法要好得多。

最后并非最不重要的是：总是从main返回int的人可能会抱怨所有这些都是UB。他们是对的。

c ++如何测试堆中的某些内存是否空闲？

3 个答案: