關於free（）在C語言中的工作方式的說明-

Question

我的問題是有關在C中使用free（）何時合適。我使用的是gcc 4.3.2。

假設，如果必須在一個鏈表中釋放一堆內存，那么理想的處理方法是（我猜）：

int freeLL(node *a)
{
    if(a->next != NULL)
         freeLL(a->next);
    free(a);
    return 0;
}

現在，假設我要對以下ADT做類似的事情：

指針“ VertexNode”具有另外兩個指針：“ Vertex”和“ Edge”（例如）。 相當於說：

struct vertexnode
{
     vertex *v;
     edge *e;
}
typedef struct vertexnode* VertexNode;

稍后，在初始化實例時，我將執行以下操作：

VertexNode V = malloc(sizeof(struct vertexnode));
V->v = malloc(sizeof(vertex));

因此，最終在釋放時：我使用了與鏈表相同的類比。

free(V->v);
free(V);

這產生了運行時錯誤，當我注釋掉“ free（V-> v）”時，程序運行正常。 我的問題是：

a）僅僅做free（V）就足夠了嗎？ 我的意思是，free（）是否可以在給定指針內的所有指針上遞歸工作？

b）如果不是，在這種情況下是否存在內存泄漏？ 以及我如何理想地防止這種情況發生？

c）最后，有沒有一種方法可以讓我跟蹤malloc（）分配了多少字節以及free（）釋放了多少字節？

很長的問題我很抱歉。 預先感謝您的時間和耐心等待。

Answer 1

不，免費不能遞歸工作，因此您確實會發生內存泄漏。 您正在發生的運行時錯誤可能被理解為邏輯錯誤（也許V->v為NULL或在釋放之前未分配它）。

如果使用linux，則使用valgrind可以幫助您分析程序並提及泄漏錯誤。 使用cc *.c -ggdb編譯，然后運行valgrind --leakcheck=full ./a.out將輸出泄漏錯誤。

Answer 2

要回答您的問題：

a）不，free（）不會遞歸釋放結構的成員指針。

b）是的，在這種情況下有內存泄漏。 您必須使用代碼釋放所有分配的內存。

c）您可以使用工具輕松檢查內存泄漏，例如valgrind。 而且我知道有些項目實現了自己的內存管理，它們將malloc和free包裝在自己的API中，以便您可以跟蹤其API中的內存使用情況。

Answer 3

為了進行完整的內存管理，我需要一個內存池。 這將消除必須為每個被調用的malloc調用多個free的痛苦。 我使用Apache Portable Runtime（APR）進行內存池。 只需在開始初始化時分配一塊內存即可。 根據需要為每個指針分配盡可能多的內存。 然后最后只需打一個電話就可以釋放所有內存。 這比執行許多malloc和釋放會導致內存泄漏的效率要高得多。

作為旁注。 如果不使用內存池，建議您使用valgrind來測試應用程序。 實際上，您應該始終使用valgrind。

Answer 4

關鍵是：您需要確保要釋放的指針實際上已初始化。

我還要在調用free之前檢查V->v是否不為NULL （請參閱我對您問題的評論）。

free不是“遞歸的”。 如果您還沒有釋放e和v （在您的示例中），那么您正在泄漏內存。

Answer 5

答： free()不能遞歸工作。 -如果您使用的是ADT概念，那么建議您通過創建createVertexNode()函數在類型內執行分配，並在freeVertexNode()函數內進行檢查和取消分配

B：如果您無法釋放它，那將是內存泄漏-您可以通過確保ADT函數檢查並釋放它分配的內存來避免它，或者...

C：使用內存泄漏檢查器。 Visual Studio有一個內置的，或使用其他諸如valgrind或Rational Purify。 我敢肯定，還有更多免費的開源庫，最簡單的是，它們覆蓋了malloc（）和free（）調用

Answer 6

基本上要記住的是，對malloc() / free()調用應為1:1 。 如果我調用malloc()以獲取一些內存，則需要在完成后調用free()以將其返回。

這回答了問題a），不，它不是遞歸的。 （否則，一次調用free()就足夠了）。

b）您打賭會有內存泄漏！ 考慮一些簡單的代碼：

typedef struct pointless {
    struct pointless * next;
}pl;

pl * head = malloc(sizeof(pl)); // head gets 4 bytes
pl->next = malloc(sizeof(pl));  // head->next gets 4 bytes
free(head);  // head's allocated 4 bytes are deleted

顯然，這是一個毫無意義的列表，因為它僅指向下一個空元素，但它說明了這一點。 我總榜單有（4分配給它的8個字節head ，4 head的next ）。 當我調用free()它可以處理head的4個字節，僅此而已。

這樣做是一件好事！ 考慮從鏈接列表的中間刪除單個項目，您想釋放該節點的內存，而不是整個內存！ 但是，以我上面的示例為例，您將發生內存泄漏，因為head->next無法釋放； 一旦調用free(head)就無法保證您可以head->next訪問head->next 。 當然有可能...但是UB在這一點上。

c）該級別的內存管理由操作系統完成。 如果要跟蹤分配/釋放的數量，則必須執行以下操作：

int total_mem = 0;

head = malloc((total_mem += sizeof(pl)));

free(head);
total_mem -= sizeof(head);

當然，您可以在malloc()和free()調用周圍使用包裝器來為您做數學運算，這將更易於管理，但是您明白了。