c-我可以假设用较小的大小调用realloc将释放剩余部分吗

Question

让我们考虑一下这段非常短的代码：

#include <stdlib.h>
int main()
{
    char* a = malloc(20000);
    char* b = realloc(a, 5);
    free(b);
    return 0;
}

在阅读了realloc的手册页后，我不完全确定第二行是否会释放19995个额外的字节。引用手册页：The realloc() function changes the size of the memory block pointed to by ptr to size bytes.，但从这个定义来看，我能确定其余部分会被释放吗？

我的意思是，b指向的块肯定包含5个空闲字节，那么对于一个懒惰的分配器来说，不为realloc行做任何事情就足够了吗？

注意：我使用的分配器似乎释放了19 995个额外的字节，如valgrind在注释free(b)行时所示：

==4457== HEAP SUMMARY:
==4457==     in use at exit: 5 bytes in 1 blocks
==4457==   total heap usage: 2 allocs, 1 frees, 20,005 bytes allocated

Answer 1

是的，如果可以分配新对象，则由C标准保证。

（C99，7.20.3.4p2）"realloc函数取消分配ptr指向的旧对象，并返回一个指向大小由大小指定的新对象的指针。"

Answer 2

是—如果成功的话。

您的代码片段显示了一个众所周知的邪恶错误：

char* b = (char*) realloc(a, 5);

如果成功，则先前分配给a的存储器将被释放，并且b将指向可能与原始块重叠或不重叠的5个字节的存储器。

但是，如果调用失败，b将是null，但a仍将指向其原始内存，该内存仍然有效。在这种情况下，您需要free(a)才能释放内存。

如果你使用常见的（危险的）习语：，情况会更糟

a = realloc(a, NEW_SIZE);     // Don't do this!

如果对realloc的调用失败，则a将成为null，并且其原始内存将成为孤立内存，从而使其无法修复地丢失，直到程序退出。

Answer 3

这取决于您的libc实现。以下所有行为均符合要求：

• 什么也不做，即让数据保持原样并返回旧块，可能会重新使用现在未使用的字节进行进一步的分配
（afaik这种重复使用并不常见）
• 将数据复制到新块，并将旧块释放回操作系统
• 将数据复制到新块并保留旧块以供进一步分配

也是可能的

• 如果无法分配新块，则返回空指针

在这种情况下，旧数据也将保留在原来的位置，这可能导致内存泄漏，例如，如果realloc()的返回值覆盖指向该块的指针的唯一副本。

一个合理的libc实现将使用一些启发式方法来确定哪种解决方案最有效。

还要记住，这个描述是在实现级别：从语义上讲，只要分配不失败，realloc()总是释放对象。

Answer 4

似乎不太可能释放19995个字节。更有可能的是，realloc用另一个5字节的块替换了20000字节的块，也就是说，20000字节的块被释放，并且新的5字节块被分配。

Answer 5

realloc函数具有以下契约：

void*result=realloc（ptr，new_size）

• 若结果为NULL，则ptr仍然有效且未更改
• 若结果不是NULL，那个么ptr现在是无效的（就像它已经被释放一样），并且不能再使用了。结果现在是一个指针，正好指向newsize字节的数据

引擎盖下发生的事情的确切细节是特定于实现的——例如，result可能等于ptr（但不能再触摸new_size之外的额外空间），realloc可以调用free，也可以进行自己的内部free表示。关键是，作为一名开发人员，如果realloc返回非null，你就不再对ptr负责，如果reallock返回null，你仍然对它负责。