谁免费的setvbuf缓冲区？

Question

所以我一直在深入研究如何实现libc的stdio部分，并且我遇到了另一个问题。 看着man setvbuf我看到以下内容：

当在文件上发生第一次I / O操作时，调用malloc（3），并获得缓冲区。

这是有道理的，除非你真正使用它，否则你的程序中不应该有I / O的malloc 。 我对此的直觉反应是，libc将在这里清理它自己的烂摊子。 我只能假设它是因为valgrind报告没有内存泄漏（他们当然可以做一些肮脏的事情，而不是直接通过malloc分配它......但我们假设它现在使用malloc ）。

但是 ，您也可以指定自己的缓冲区......

int main() {
    char *p = malloc(100);
    setvbuf(stdio, p, _IOFBF, 100);
    puts("hello world");
}

哦不，内存泄漏！ valgrind证实了这一点。 因此，似乎每当stdio自己分配一个缓冲区时，它就会被自动删除（最迟在程序退出时，但可能在流程上关闭）。 但是如果你明确指定缓冲区，那么你必须自己清理它。

虽然有一个问题。 该手册页也说明了这一点：

您必须确保时间流关闭时buf指向的空间仍然存在，这也会在程序终止时发生。 例如，以下内容无效：

现在这对于标准流来说变得越来越有趣。 如何正确清理手动分配的缓冲区，因为它们在程序终止时关闭？ 我可以想象一下文件结构中的“在关闭标志时清理它”，但是它会变得毛茸茸，因为如果我读到这个就做这样的事情：

setvbuf(stdout, 0, _IOFBF, 0);
printf("hello ");
setvbuf(stdout, 0, _IOLBF, 0);
printf("world\n");

由于这句话，标准库将导致2次分配：

如果参数buf为NULL，则只影响模式; 将在下一个读或写操作上分配新缓冲区。

编辑：我的问题的附录。 因为很明显我必须free我传递给setvbuf任何缓冲区，如果我确实在stdout上使用它是否有任何实用的方法来free它？ 它必须活到程序结束。 我能想到的最好的是fclose(stdout)然后释放它或使用一些人提到的静态缓冲区。 我问，因为它似乎是一个尴尬的设计决定。

Answer 1

也可以从手册页 （至少在我的系统上）：

如果buf不为NULL，则关闭流后，调用者有责任释放（3）此缓冲区。

也就是说，你将它解决了，你释放了它。

退出之前，您可以自己关闭流，从而允许您释放缓冲区。 或者，您可以刷新流并使用NULL缓冲区参数再次调用setvbuf以切换回库管理缓冲区或无缓冲I / O.

Answer 2

至少根据C标准，不允许你的最后一个场景：“setvbuf函数只有在stream指向的流与打开的文件相关联之后和任何其他操作之前（除了不成功的调用之外）才可以使用to setvbuf）在流上执行。“ （C99，§7.19.5.6/ 2）。

至于何时在更简单的情况下释放内存，在途中是调用atexit()来注册一个回调，该回调将在退出main()之后释放内存，但是在将控制权返回给OS之前。

Answer 3

您可以显式关闭stdin ， stdout和stderr （使用fclose() ）。

对于大多数操作系统，堆内存在程序退出时自动释放。 因此，没有未释放的缓冲区没有实际问题（存在一个外观问题，即那些未发布的缓冲区会污染Valgrind的输出）。 如果你觉得在标准输入或输出上调用setvbuf()的冲动，我的建议是使用静态缓冲区。 静态缓冲区不需要分配或释放，并且在这里是合适的，因为只有三个标准流，并且您担心这些流在程序终止时保持打开的情况。