Question

以下是我正在尝试的C程序。它根据用户输入为所需数量的元素分配内存，为用户获取元素，打印元素和元素。总和。

在使用ptr之前，我使用free函数释放分配的内存。但是，它没有抛出任何错误，我能够成功编译/运行，打印数组和总和。我对malloc和free的理解是，如果我们释放分配的内存并尝试访问它，它应该在编译时抛出错误？请澄清这个疑问。谢谢。

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

int main(void){
    int num=0;
    int *ptr=NULL;
    int sum=0;

    printf("Enter number of elements in an array: \n");
    scanf("%d",&num);

    ptr = (int *)malloc(num*sizeof(int));

    if (ptr==NULL){
        printf("Error: unable to allocate memory\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    free(ptr); //ERROR NOT TRIGGERED

    printf("Enter the elements of the array: \n");

    for(int i=0;i<num;i++){
        scanf("%d",(ptr+i));
        sum += *(ptr+i);
    }

    printf("\nArray Elements are: \n");

    for(int i=0;i<num;i++){
        printf("%d ",*(ptr+i));
    }

    printf("\nSum of array elements are: %d\n", sum);
    return 0;
}

Answer 1

由于您已成功分配内存，因此free绝对没有理由触发错误。但是，在此之后使用指针是未定义的行为，这意味着可能发生任何事情，包括正常工作，崩溃，格式化硬盘或向您的老板电子邮件发送令人反感的图像。当然，最后两件事永远不会发生，但C规范中没有任何内容表明它不会发生。未定义的行为未定义。

在指针上调用free基本上意味着你保证不再使用内存。如果你打破了这个承诺，那么就要承担后果。

它编译并不奇怪。如果出现这种情况，它将在运行时执行此操作。

Answer 2

在释放后使用/访问已分配的内存是未定义的行为。

来自C Standards#J.2 Undefined behavior：

使用指向通过调用free或realloc函数解除分配的空间的指针的值（7.22.3）。

检查以下内容：

1. Freeing memory

2. Using freed memory

其他：

Do not cast the return value of malloc.

Answer 3

这是未定义的行为。（因为你试图访问已经释放的一些内存。这可能会立即崩溃你的程序。或者看起来工作得很好，但你不应该依赖它。）。

不，它不。你在这里独自一人。基本上你必须跟踪你是否使用已经释放的内存。因为它是未定义的行为 - 你必须避免它。

此外，您已经预料到释放它时会发生错误。不是这种情况。你可以在任何地方释放它（除非你没有释放它）。编译器不会抱怨您将在此之后使用它 - 所以不要调用free 。

Answer 4

只是为已经给出的好答案添加一个稍微不同的视角：

您的期望该错误和错误可能来自熟悉的语言，这些语言具有活动的内存管理（例如引用计数或垃圾回收），复杂的对象类型（例如数组对象，键值哈希）表），以及对实体（对象，结构，函数，变量等）的引用的变量。

要理解c的重要一点是，与许多其他流行语言（比如Java或Javascript或Python等脚本语言）相比，它是相当低级的（编译为特定于平台的操作！）并且因为这个 1）没有一种机制可以观察特定指令是否安全地操作内存（除了编译的内容没有运行时环境）和 2）在c中，a的值指针不是对实体的引用，而是内存地址，并且它总是一个有效的操作来取消引用地址或在那里分配新值

在您的简单情况下，编译器可能会预测到问题并发出警告（实际上，内存调试工具可以帮助解决这个问题;例如，valgrind）。但是可以想象在将其读出之前将指针设置为不同的位置，或者将其作为复杂条件表达式的结果。编译器通常很难在编译时捕获这种类型的错误。

您可能遇到的一个相关运行时错误是由操作系统强加的。如果您尝试超出为程序分配的内存，则由于操作系统内存分区，您的程序可能会因分段错误退出。

无论如何，我认为这可能会提供一些背景知识，为什么访问释放的内存不仅仅是 undefined 是神秘的。这是语言简单的结果。

Malloc-释放后使用内存时未触发错误

4 个答案: