釋放空指針數組的元素

Question

我正在調試其他人編寫的某些代碼，Valgrind檢測到了幾次內存泄漏。 我認為引起問題的部分代碼涉及void指針：

int noElements = 100;
void** ptr = malloc( noElements * sizeof(void*));
for(int i = 0; i < noElements; i++)
{
    ptr[i] = malloc(sizeof(void*));
}

//Operation filling the array and doing calculation

free(ptr); //This will not clear the underlying array causing the memory leak?

我創建了一個小型測試程序來檢查錯誤所在的位置（在調用free(ptr);之前不釋放每個ptr[i] ），但是在嘗試釋放元素時出現錯誤。 我的測試程序如下所示：

int main()
{
    int num = 10000000; //Large array so I can clearly see memory usage
    void** ptr = (void**) malloc(sizeof(void*) * num);

    for (int i = 0; i < num; i++)
    {
        ptr[i] = malloc(sizeof(void*));
        ptr[i] = &i;    //If I never point elements at anything, this code works
    }

    for (int i = 0; i < num; i++)
    {       
        free(ptr[i]);       //Crashes here if the elements have been pointed at a variable
    }
    free(ptr);  

    return 0;
}

如果實際上已分配了指針，為什么在每個數組元素上調用free會導致程序崩潰？

Answer 1

在你的代碼中

  ptr[i] = &i;

造成三個問題。

1. 它會使malloc()實際返回的指針丟失（ 您正在覆蓋它 ），因此您對free()毫無興趣-稍后將其free() ，從而導致內存泄漏 。
2. i是一個局部范圍的變量（ for循環體的范圍），並且您要在范圍之外（ 即，生存期結束后 ）存儲要使用的變量的地址。 在范圍之外嘗試訪問它的地址將調用未定義的行為 。
3. （ 忽略第2點 ）嘗試free() ptr[i]將再次導致未定義的行為 ，因為該指針未由內存分配器函數返回。

Answer 2

您的指針被分配了一個不是您想要的值。

for (int i = 0; i < num; i++)
{
    ptr[i] = malloc(sizeof(void*));
    ptr[i] = &i;    //If I never point elements at anything, this code works
}

首先，您分配一個有效的內存地址，該地址由malloc()返回。 該地址可以使用free()釋放。 但是，然后您分配另一個地址。 您的局部變量i的地址。 此內存位置未使用malloc()分配，因此無法釋放。 通過分配此地址，您丟失了動態分配的地址，從而導致內存泄漏。

您的評論是錯誤的。 您已經分配了一個指向ptr[i]指向某個有效地址的值。 您無需再次分配。 而且你不應該。