Question

我一直在阅读有关malloc请求零大小的块时的行为的讨论。

我理解malloc(0)的行为是实现定义的，它应该返回一个空指针，或一个非空指针，我仍然不应该访问。（这是有道理的，因为它不能保证它指向任何可用的内存。）

但是，如果获得这样一个不可访问的非空指针，我是否可以通常的方式将其传递给free？或者这是非法的，因为我从malloc(0)获得的指针可能不指向实际分配的内存块？

具体而言，以下代码是否具有明确定义的行为：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    int* x = (int*) malloc(0);
    if (x == NULL) {
        printf("Got NULL\n");
        return 0;
    } else {
        printf("Got nonnull %p\n", x);
    }
    free(x); // is calling `free` here okay?
}

Answer 1

C99标准（实际上是WG14 / N1124。委员会草案 - 2005年5月6日.ISO / IEC 9899：TC2）说malloc()：

返回的指针指向开始（最低字节地址）分配的空间。如果无法分配空间，则为空指针回。如果请求的空间大小为零，则行为是实现定义的：返回空指针，或者行为就像大小一样非零值，但返回的指针不得用于访问对象

和约free()：

否则，如果该参数与之前由calloc，malloc或realloc函数返回的指针不匹配，或者如果通过调用free或realloc释放了该空间，则该行为未定义。

IEEE Std 1003.1-2008（POSIX），2016年版关于free()：

free（）函数将导致ptr指向的空间释放;也就是说，可供进一步分配。如果是ptr 空指针，不会发生任何动作。否则，如果参数确实如此不匹配POSIX.1-2008中函数返回的指针像malloc（）一样分配内存，或者空间如何通过调用free（）或realloc（）解除分配，行为是未定义。

因此，无论*alloc()返回什么，您都可以转到free()。

至于malloc()的当前实施：

FreeBSD使用提供的jemalloc

void *
je_malloc(size_t size)
{
    void *ret;
    size_t usize JEMALLOC_CC_SILENCE_INIT(0);

    if (size == 0)
        size = 1;
    [...]

而Apple的libmalloc确实

void *
szone_memalign(szone_t *szone, size_t alignment, size_t size)
{
    if (size == 0) {
        size = 1; // Ensures we'll return an aligned free()-able pointer
    [...]

GLIBC也改变了要求的尺寸;它正在使用所请求的大小（以字节为单位）调用此宏作为参数，以将大小与特定边界对齐，或者只是最小分配大小：

#define request2size(req)                                       \
    (((req) + SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK < MINSIZE)  ?         \
    MINSIZE :                                                   \
    ((req) + SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK) & ~MALLOC_ALIGN_MASK)

Answer 2

是的，实际上你必须这样做以避免可能的内存泄漏。

malloc系统通常在指针之前的空间中返回一个隐藏的控制块，其中包含分配大小等信息。如果分配大小为零，则此块仍然存在并占用内存，如果malloc返回非null。

如果`malloc（0）`返回一个非空指针，我可以将它传递给`free`吗？

2 个答案: