为什么在释放指向 C 中的结构的指针时会收到“无效指针”

Question

我刚刚尝试重新学习 C 中的结构，所以我制作了这个测试代码。 在其中，我已经能够成功地创建指向 C 中的结构的指针。 如果没有最后的两个自由语句，代码就可以正常工作。

但是，当我在代码末尾添加自由语句时，我收到一个错误指针无效。 我以为我正确地为指向结构的指针分配了 memory 并释放它。 我也只释放了所有指针。

我将得到一个 output：（仅当代码中包含自由语句时才添加最后两行）

5
5 10 0x7ffc7ee52e04 20
55 40 0x7ffc7ee52e08 2000
free(): invalid pointer
Aborted (core dumped)

我该如何解决这个问题，为什么？ （这是我的第一个堆栈溢出帖子，如果有什么我做错了或者有什么不清楚的地方，很抱歉）

谢谢！

代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>


int main() {
        struct point_struct {
                int length;
                int width;
                int *height;
        };

        struct point_struct house;  // Ignore house struct, everything here worked fine.

        house.length = 5;
        printf("%i\n", house.length);    
        house.width = 10;
        int var = 20;
        house.height = &var;
        printf("%i %i %p %i\n", house.length, house.width, house.height, *house.height);



        struct point_struct *plane = NULL;  // Declare plane pointer to struct

        plane = malloc(sizeof(struct point_struct));   // Allocate memory for pointer to plane struct
        if (plane == NULL) {
                printf("MEMORY ALLOCATION FAILED plane\n");
                exit(1);
        }


        int pLength = 55;  // Values to be stored in plane
        int pWidth = 40;
        int pHeight = 2000;

        (*plane).length = 55;   // Both (*). and -> dereference AND
        plane->width = 40;      // get an element of a struct
        int pValue = 2000;      

        (*plane).height = malloc(sizeof(int));    // Allocates memory for height in pointer to plane struct
        if ((*plane).height == NULL) {
                free(plane);
                printf("ALLOCATE MEMORY FAILURE, plane->length\n");
                exit(1);
        }
        plane->height = &pHeight;

        // prints values inside of plane including an address
        printf("%i %i %p %i\n", plane->length, plane->width, plane->height, *(plane->height));

        free(plane->height);  // Adding these 2 lines is supposed to free the struct.
        free(plane);          // However, they cause the error
 

        return 0;
}

Answer 1

当您调用free(plane->height)时，它指向局部变量pHeight 。 您只能使用通过malloc系列中的某些东西return的指针来调用free 。

Answer 2

int pHeight = 2000; 

(*plane).height = malloc(sizeof(int)); 
if ((*plane).height == NULL) { 
    free(plane);
    printf("ALLOCATE MEMORY FAILURE, plane->length\n");
    exit(1);
}

plane->height = &pHeight;

free(plane->height)

1. 您为int分配 memory 并使height指向此 memory。

2. 然后，您将height指向pHeight ，这是一个具有自动存储持续时间的变量。 结果导致 memory 泄漏，因为您malloc() 'd 的 memory 现在丢失了。

3. 然后在height上调用free() ，它指向不是来自malloc() 、 calloc()或realloc()的 memory ，因此在其上使用free()是无效的。

free()手册页说：

void free(void *ptr);

The free() function frees the memory
space pointed to by ptr, which must
have been returned by a previous call
to malloc(), calloc() or realloc().

Answer 3

您为int类型的 object 动态分配了 memory

(*plane).height = malloc(sizeof(int));    // Allocates memory for height in pointer to plane struct

但是随后您重新分配了指针的值

plane->height = &pHeight;

现在指向局部变量pHeight

int pHeight = 2000;

因此代码产生了 memory 泄漏，因为动态分配的 memory 的地址丢失了。 并且您可能不会为指向局部变量的指针free调用 function。

相反，你应该写

*plane->height = pHeight;