Question

N1570（closest draft to the C11 standard）声明：

J.2未定义的行为

1在以下情况下，行为未定：

[剪断]


使用引用通过调用free或realloc函数释放的空间的指针的值（7.22.3）。

请注意，这表示＆＃34;使用＆＃34;，而不是＆＃34; dereferenced＆＃34;，这有一些严重的影响。根据我的阅读，这是UB：

void* foo = malloc(4);
free(foo);
printf("%p\n", foo); // UB!

事实上，无论foo的价值如何，它现在似乎都被永久污染了。

当然，编译器不需要在这里执行任何类型的执行（因为＆＃34;它只是工作＆＃34;是有效的未定义行为），我的意见是这里的任何类型的执行只会旅行诚实的开发人员（除非你在一个只加载无效地址导致问题的平台上......）。

然而，在我看来，如果我想编写一个病态的C编译器，我可以让它跟踪对realloc和free的调用，检查每个指针使用的指针列表已被释放，make demons come out of the user's nose如果找到匹配的那个。

有趣的是，每个现代malloc实现都会很乐意重用之前已经释放的分配：

void* foo = malloc(4);
free(foo);
foo = malloc(4); // potentially the same address as the previous allocation

是否允许由具有最恶意读取标准的作者编写的病态C编译器检查malloc第二次返回相同的指针并使程序做出奇怪的事情只是因为？

Answer 1

这是否意味着他们都将UB引入C程序？

malloc重新使用以前释放的内存块不会自动引入UB

使用引用空格解除分配的指针

旧指针的使用（因而假设它背后是旧数据或结构） - 是UB

示例：

char * p1 = malloc(...);
free(p1);
double * p2 = malloc(...);
// lets assume p2 == p1 (ie malloc implementation re-used address)
// here you can use p2 without any problems or UB
// BUT, usage of P1 here is UB
free(p2);
// usage of P1 and P2 is UB here

Answer 2

有趣的是，每个现代malloc实现都会很乐意重用之前已经释放的分配。这是否意味着他们都将UB引入C程序？

没有。

问题不在于malloc是否在不同的调用中返回相同的值，问题是指针值在表达式中使用时是否为有效。

您可以在不调用UB的情况下为现有指针对象分配新值（有效或其他）。调用UB的是尝试在表达式中使用无效指针值，无论是取消引用指针，还是执行指针算法等。

T *ptr = malloc( sizeof *ptr * N );
...
free( ptr );

此时，ptr中包含的值无效（指针值不再与程序中的对象关联）。此时使用ptr的值（通过取消引用它，或通过对它进行指针运算等）调用UB。但是，如果你这样做

ptr = malloc( sizeof *ptr * N );

再次，并且第二次获得相同的指针值，然后该值再次有效 - 该指针值已与程序中的对象重新关联。

如果malloc / calloc / realloc返回的值不是NULL，则它是一个有效的指针值，使用它不会调用UB，无论背后的簿记。

malloc的每个现代实现都会在程序中引入UB吗？

J.2未定义的行为

2 个答案: