Question

我试图了解堆栈分配对象的释放行为。确切地说，我正在尝试在标准（N1570）中找到解释。考虑以下简单功能：

void foo(){
    char test[4096];
    test[10] = 0;
}

在test退出时，将释放foo数组。在objdump中很容易看出test是在堆栈上分配的。标准（强调我的）指出：

一个其标识符声明为无链接且没有存储类说明符static具有 自动存储期限 ，一些复合文字。

因此test具有自动存储期限。我们可以轻松地重写函数，如下所示：

void test(){
    char *test= malloc(4096 * sizeof(char));
    test[10] = 0;
    free(test);
}

但是我们必须自行分配它，但是test仍然具有 自动存储期限 。

问题： ：标准如何指定char test[4096]将在函数退出时被释放？标准的没有声明test已分配在堆栈上，而是由实现定义的。

Answer 1

该标准描述了§6.2.4

的各种存储时间

1对象的存储持续时间决定了其生存期。那里   有四个存储期限：静态，线程，自动和分配。   分配的存储在7.22.3中进行了描述。

2对象的生存期是程序执行期间的一部分   保证为其保留哪个存储。存在一个对象，   具有恒定的地址，并保留其最后存储的值   整个生命周期如果在对象之外引用对象   寿命，行为是不确定的。指针的值变为   不确定它所指向的对象（或刚刚过去的对象）何时到达   生命的尽头。

6对于这样一个没有可变长度数组类型的对象，   它的生命周期从进入它所在的块开始   关联，直到该块的执行以任何方式结束。（输入   封闭的块或调用函数将挂起，但不会结束，   执行当前块。）如果以递归方式输入该块，   每次都会创建该对象的新实例。初始值   对象的不确定性。如果指定了初始化   对象，它在每次声明或复合时执行   在执行该块时到达文字；否则，价值   每次到达声明都会变得不确定。

因此，您非常正确。它根本没有描述存储本身何时以及如何释放。它仅指定何时可以使用定义良好的语义访问该存储。实现无需立即自动分配变量的存储时间，如果您希望程序符合标准，就不能碰它。

对于已分配的存储，情况也是如此，但要增加一点警告，您必须明确告知实现已完成存储。但是，即使您“免费”使用它，实现也可能会保留更长的时间。

在纸面上可能存在一个非常糟糕的实现，一个永远不会释放内存的实现。但是实际上，这些都是自然而然地被淘汰的，因为C的拙劣实现只是被大众所废弃，而被抛弃了。

Answer 2

这与从分配器函数返回的已分配内存的生存期有关。对于内存分配器函数，明确声明（引自C11，第7.22.3.1章，强调我的观点）

[...] 如果分配成功，则返回的指针将适当对齐，以便可以将其分配给指向具有基本对齐要求的任何类型的对象的指针，然后使用在分配的空间（直到空间）中访问此类对象或此类对象的数组已明确释放）。分配对象的生命周期从分配开始直到取消分配。 [...]

因此，您需要显式取消分配的内存。除非您明确地取消分配，否则分配的内存将保持 valid 的使用状态（如果处理不当，则会导致memory leak）。

OTOH，在第二个片段中，变量test在函数出口处仍然超出范围，因为它具有自动存储功能。为变量test 分配的内存（strong：test指向的内存）不再有效，并尝试访问未定义的行为。请记住，对于变量test来说是正确的，即，在函数返回后，&test变为无效，但是，由于test指向的内存是通过分配器函数分配的，因此返回指针并从函数调用中使用它仍然是有效的访问。

再次引用规格

[...]如果在对象之外引用对象寿命，行为是不确定的。 [...]

Answer 3

第一个示例中的test变量是4096个字节的数组。

第二个示例中的test只是一个指针变量（4/8字节），您可以使用从malloc(3)中获得的指针值来初始化堆空间。

两个test变量（分别为4096和4/8字节）确实在程序离开例程时自动释放，，但是在第二个示例中您又分配了4096字节，从堆中，哪一种C语言都不知道（它们被分配在没有什么特殊要求的库例程中，因此，如果您没有明确地这样做，它们不会自动返回堆。）是malloc（）已知的特殊内存位置，它允许您以任何顺序获取额外的内存，并且也可以以任何顺序返回---）

了解堆栈分配的对象的释放

3 个答案: