C-如果``malloc(0)`返回一个非挂钩指针，我可以将其传递给`free'

Question

我一直在阅读有关malloc在请求零尺寸块时的行为的讨论。

我了解malloc(0)的行为是实现定义的，应该返回null指针，或或是我不应该访问的非弹药指针。(这是有道理的，因为不能保证它指向任何可用的内存。(

但是，如果a获得这样的不可访问的非挂钩指针，我是否允许以通常的方式将其传递给free？还是那是非法的，因为我从malloc(0)获得的指针可能无法指向实际分配的内存块？

具体而言，以下代码具有明确的行为：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    int* x = (int*) malloc(0);
    if (x == NULL) {
        printf("Got NULLn");
        return 0;
    } else {
        printf("Got nonnull %pn", 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(关于malloc()：

指针返回点开始(最低字节 分配空间的地址(。如果无法分配空间，则无效指针是 回。如果所请求的空间的大小为零，则该行为是定义的： 返回了无效指针，或者行为是大小是某些大小 非零值，除了返回的指针不得用于访问对象

和关于 free()：

否则，如果 该参数不匹配calloc，malloc或realloc函数返回的指针，或者如果空间已被呼叫呼叫免费或realloc，则行为是未定义的。

IEEE STD 1003.1-2008(POSIX(，2016年版有关free()：

free((函数应导致PTR指向的空间为 交易；也就是说，可用于进一步分配。如果是PTR 无效指针，不会采取任何行动。否则，如果论点确实 不匹配POSIX的函数返回的指针。1-2008 这将记忆好像通过malloc((或空间已经 由free((或realloc((的呼叫所划分的行为是 未定义。

所以，无论*alloc()返回，您都可以传递给free()。

对于malloc()的当前实现：

freeBSD使用

的贡献的jemalloc

void *
je_malloc(size_t size)
{
    void *ret;
    size_t usize JEMALLOC_CC_SILENCE_INIT(0);
    if (size == 0)
        size = 1;
    [...]

苹果的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还更改了所需的大小；它正在使用对此宏的调用，其中所需的大小是字节中的参数，以使大小与特定边界对齐或最小分配大小：

#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，您必须这样做才能避免可能的内存泄漏。

Malloc系统通常在指针前的空间中返回一个隐藏的控制块，并带有分配尺寸之类的信息。如果分配大小为零，则此块仍然存在并占据内存，如果Malloc返回非零件。