C: malloc函数生成的空闲临时数组

Question

我有一个c函数，它使用malloc生成一个int数组。它运行得很好，我认为它做什么并不重要，因为问题实际上与此无关。（在这种情况下，它计算给定int和基数的数字）。我需要这个数组临时在一个函数中，它可能是一个。。。（你知道了，这个函数可以用几次），在返回之前，我想免费运行，但它不起作用。这是一个测试代码（它使用qsort将int数组排序为二进制表示中的1的数量（是的，我知道本可以更直接地计算结果，但重点是我在尝试免费运行时遇到的问题（这里是函数ones中的注释））：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int values[] = { 88, 56, 100, 2, 25, 0, 15};
int * baseString(int u, int base);
int abs(int a);
int ones(int a);
int cmpfunc (const void * a, const void * b)
{
   return ones(*(int*)a)>ones(*(int*)b);
}
int main()
{
   int n;
   printf("Before sorting the list is: n");
   for( n = 0 ; n < 7; n++ ) 
   {
      printf("%d ", values[n]);
   }
   qsort(values, 7, sizeof(int), cmpfunc);
   printf("nAfter sorting the list is: n");
   for( n = 0 ; n < 7; n++ ) 
   {   
      printf("%d (Ones=%d) ", values[n], ones(values[n]));
   }
   printf("n");
   return(0);
}
int abs(int a){
    return (a<0)? a*-1:a;
}
int* baseString(int u, int base){
    int* r=malloc(sizeof(int));
    r[0]=base;
    r[1]=1;
    if(base<2){
        r[2]=-1;
        return r;
    }
    int negativ=0;
    if(u<0){
        u=abs(u);
        negativ=1;
    }
    int i=2;
    do{
        int ur=u%base;
        r[i]=ur;
        u/=base;
        i++;
    }while(u>0);
    r[1]=i-1;
    if(negativ){
        r[1]=-r[1];
    }
    return r;
}
int ones(int a){
    int* ai=baseString(a, 2);
    int a1=1;
    for(int i=2; i<abs(ai[1]); i++){
       if(ai[i]==1){
           a1++;
       }
   }
   if(!a){
       a1=0;
   }
   //free(ai);
   return a1;
}

PS：我很确定这个线程在某个地方是重复的，但我没有找到它。

Answer 1

问题的一部分实际上很简单。

在baseString()函数中，前三行是

int* r=malloc(sizeof(int));
r[0]=base;
r[1]=1;

malloc()动态地分配单个int或具有一个元素的阵列。CCD_ 4修改具有一个元素的该阵列的第二个元素。

其结果是未定义的行为。从这样的数组末尾运行的一个常见症状是损坏程序中的内存，例如malloc()和free()内部用于跟踪分配和释放的内存的内存。这可以解释你的问题。

确保分配了所需的元素数量。例如，如果需要10个元素，则malloc(10*sizeof(int))。您需要计算出所需的数量，因为动态数组不会神奇地增长到所需的元素数量。

我还没有看得更远，所以可能还有其他问题。但这张照片很刺眼。

检查malloc()是否真的成功也是一个好主意。如果失败，则返回NULL。

Answer 2

这里的关键问题出现在ABW（数组边界写入）上。在baseString函数中，您实际上是在分配相当于1个整数大小的内存，但却试图像r[1],r[2], r[i]等中的数组一样访问它，这导致写入技术上不属于您的内存。

代码中的代码片段对应于

int* r=malloc(sizeof(int));
r[0]=base;
r[1]=1; //ABW here
if(base<2){
    r[2]=-1; //ABW here
    return r;
}
   do{
        int ur=u%base;
        r[i]=ur; //ABW here
        u/=base;
        i++;
    }while(u>0);

这可能会在代码的任何时间点导致未定义的行为。在您的情况下，它似乎影响了free，因为内存覆盖可能会扰乱malloc和free实现的内部记账数据。