我在讲座中接受过教学，在指针上调用free()两次真的非常非常糟糕。我知道在释放它之后设置指向NULL的指针是一种很好的做法。
然而，我仍然没有听到任何解释为什么会这样。根据我的理解，malloc()的工作方式，它应该在技术上跟踪它已分配并指定您使用的指针。那么为什么它不知道它通过free()收到的指针是否已被释放？
当您在之前已被释放的位置上致电free()时，我很想了解内部会发生什么。
答案 0 :(得分：13)
当您使用malloc时，您告诉PC您要为堆保留一些内存位置。计算机返回指向寻址空间的第一个字节的指针。
当您使用free时，您实际上已经告诉计算机您不再需要该空间，因此它会将该空间标记为可用于其他数据。
指针仍然指向该内存地址。此时，另一个malloc调用可以返回堆中的相同空间。当您第二次调用free时，您不会释放以前的数据，而是释放新数据，这可能不适合您的程序;）
答案 1 :(得分：3)
回答你的第一个问题，
那么为什么它不知道它通过
free()收到的指针是否已被释放？
因为，C标准中malloc()的规范并未强制要求这样做。当您调用malloc()或函数族时，它的作用是返回一个指针，并在内部存储在指针中分配的内存位置的大小。这就是free()不需要大小来清理内存的原因。
此外，一旦free() - d，实际分配的内存所发生的情况仍然依赖于实现。调用free()只是一个标记，指出进程已经不再使用已分配的内存，并且可以根据需要进行回收和重新分配。因此，在那一点上跟踪分配的指针是非常不必要的。 所有的回溯对操作系统来说是不必要的负担。
但是，出于调试目的，一些库实现可以为您完成这项工作，例如DUMA或dmalloc以及Valgrind的最后但并非最不重要的memcheck工具。
现在，技术上，如果您在已经自由编辑的指针上调用C，则free()标准不会指定任何行为。它是undefined behavior。
C11，章节§7.22.3.3，free()功能
[...]如果 该参数与先前由内存管理返回的指针不匹配 函数，或者如果通过调用
free()或realloc()释放了空格，则 行为未定义。
答案 2 :(得分：2)
当你打电话给malloc时，你会得到一个指针。运行时库需要跟踪malloc内存。通常malloc不会将内存管理结构与malloc内存分开，而是存储在一个位置。因此，对于x个字节，malloc实际上需要x + n个字节，其中一个可能的布局是前n个字节包含链接列表结构，其中指向下一个（也可能是前一个）分配的内存块。
当您free指针时，函数free可以遍历它的内部内存管理结构，并检查您传入的指针是否是{{1}的有效指针}编辑。只有这样它才能访问内存块的隐藏部分。但是进行此检查会非常耗时，特别是如果您分配了很多。所以malloc只是假设你传入一个有效的指针。这意味着它直接访问内存块的隐藏部分，并假设其中的链表指针有效。
如果你free一个块两次，那么你可能会遇到有人做了新free的问题，得到你刚刚释放的内存，覆盖它，第二个malloc读取无效指针从它。
将free d指针设置为free是很好的做法，因为它有助于调试。如果您访问NULL内存，您的程序可能会崩溃，但它也可能只是读取可疑值并可能在以后崩溃。找到根本原因可能很难。如果将free指针设置为free，当您尝试访问内存时，程序将立即崩溃。这在调试过程中有很大帮助。
答案 3 :(得分：0)
C标准仅表示在free返回的指针上调用malloc两次，并且其族函数调用未定义的行为。没有进一步的解释为什么会这样
但是，解释为什么它很糟糕here：
释放相同的块两次
要了解这种错误可能导致的错误，我们应该记住内存管理器的正常工作方式。通常，它将分配的块的大小存储在块本身之前的内存中。如果我们释放了内存，那么这个内存块可能已被另一个
malloc()请求再次分配，因此这个 double-free 实际上会释放错误的内存块 - 导致我们有一个悬空指针在我们的应用程序的其他地方。这些错误往往比它们出现的代码中的位置要晚得多。有时候我们根本看不到它们，但是它们仍然潜伏着，等待着抓住丑陋头脑的机会。可能发生的另一个问题是，在释放的块与相邻的空闲块合并形成更大的空闲块之后，将完成此 double-free ，然后更大的块重新开始-allocated。在这种情况下，当我们第二次尝试
free()我们的块时，我们实际上只释放了应用程序当前使用的部分内存块。这将导致更多意想不到的问题。