C语言 释放空指针数组的元素

Question

我正在调试其他人编写的一些代码，这些代码被Valgrind检测到多个内存泄漏。我认为导致问题的部分代码涉及void指针：

int noElements = 100;
void** ptr = malloc( noElements * sizeof(void*));
for(int i = 0; i < noElements; i++)
{
    ptr[i] = malloc(sizeof(void*));
}
//Operation filling the array and doing calculation
free(ptr); //This will not clear the underlying array causing the memory leak?

我创建了一个小型测试程序来检查错误是否在我认为的位置(在调用free(ptr);之前没有释放每个ptr[i](，但是在尝试释放元素时出现错误。我的测试程序如下所示：

int main()
{
    int num = 10000000; //Large array so I can clearly see memory usage
    void** ptr = (void**) malloc(sizeof(void*) * num);
    for (int i = 0; i < num; i++)
    {
        ptr[i] = malloc(sizeof(void*));
        ptr[i] = &i;    //If I never point elements at anything, this code works
    }
    for (int i = 0; i < num; i++)
    {       
        free(ptr[i]);       //Crashes here if the elements have been pointed at a variable
    }
    free(ptr);  
    return 0;
}

如果指针实际上已分配，为什么在每个数组元素上调用 free 会导致程序崩溃？

Answer 1

在你的代码中

  ptr[i] = &i;

产生三个问题。

1. 它使实际返回的指针malloc()丢失(您正在覆盖它(，因此您以后无法free() -ing 它，从而导致内存泄漏。
2. i 是一个局部作用域变量(循环体的作用域for(，并且您正在存储要在作用域之外使用的变量的地址(即，在生存期结束后(。在作用域之外尝试访问其地址将调用未定义的行为。
3. (忽略第 2 点(尝试free() ptr[i]将再次导致未定义的行为，因为内存分配器函数不会返回指针。

Answer 2

你的指针被分配了一个不是你想要的值。

for (int i = 0; i < num; i++)
{
    ptr[i] = malloc(sizeof(void*));
    ptr[i] = &i;    //If I never point elements at anything, this code works
}

首先，分配由 malloc() 返回的有效内存地址。此地址可以使用free()免费。但随后您分配另一个地址。局部变量的地址i 。此内存位置未使用 malloc() 分配，因此无法释放。通过分配此地址，您丢失了动态分配的地址，从而导致内存泄漏。

你的评论是错误的。您已经分配了一个ptr[i]指向某个有效地址的值。您无需再次分配。你不应该。