free()后使用指针

Question

在我的测试中,我发现在free()之后可以使用指针.我有以下代码:

typedef struct{

    int module_id;
    int adc_id;
    struct config_line * pnext;

} config_line;
config_line * create_list()
{

config_line * phead = (config_line *) malloc(sizeof(config_line));
phead->pnext=NULL;
phead->module_id = 1;
phead->adc_id = 2;

printf("module_id=%d adc_id=%d\n",phead->module_id, phead->adc_id);

free(phead);

printf("module_id=%d adc_id=%d\n",phead->module_id, phead->adc_id);

phead->module_id = 2;
phead->adc_id = 5;

printf("module_id=%d adc_id=%d\n",phead->module_id, phead->adc_id);
}

此代码的输出是:

module_id=1 adc_id=2
module_id=0 adc_id=2
module_id=2 adc_id=5

为什么在free(phead)之后我可以访问(读写)指针？为什么没有分段错误？

Answer 1

因为使用无效指针会调用未定义的行为.这意味着行为......好吧...... 未定义.它没有义务崩溃.

Answer 2

当你调用时free(phead),内存phead指向被释放,但是phead不变的值保持不变,成为phead一个悬空指针.访问已释放的内存会产生未定义的行为.

NULL一旦释放它指向的内存,分配给指针是一个好习惯:

free(phead);
phead = NULL;

Answer 3

鸡的头被砍掉了，为什么还能继续跑跳？请注意，这并不总是发生；有些鸡可能会立即停止活动，而另一些鸡可能会继续奔跑数月。当它确实发生时，它会发生，因为它发生了。这是否意味着我们应该砍掉宠物的头？

就像砍掉我们宠物的头一样，使用已释放的内存是一个坏主意。这并不意味着它会产生负面结果；您的程序可能会继续在您的计算机上按预期运行，而if (fubar)（其中fubar是您的无效指针）可能足以导致您的程序在其他实现上出现故障。

这种实现定义（或不​​定义）行为的自由思想正式称为未定义行为；该行为是未定义的，因为 C 标准（一组规定 C 实现应如何行为的文档）没有定义该行为。因此，就像砍掉宠物的头一样，我们应该避免所有不确定的行为。

Answer 4

因为内存仍映射到您的进程中，但未分配。C程序中有两个级别的内存管理：首先，内核为您提供了可以写入的页面。如果该进程需要更多已映射的内存，则它必须向内核（sbrk）请求更多。但是，这需要很大的块，因此malloc为您将其切成块，根据需要请求更多的页面，但要使用已分配给程序的可能内存。在释放使用该页面的所有分配之前，free无法返回该页面。

因此，内核给您的内存访问冲突（SIGSEGV）相当粗略，并且无法处理大多数内存错误，只有从内核角度来看这是致命的事情。您可以随意破坏malloc的跟踪数据，可以在大多数分配结束之后读取数据，也可以在许多释放之后读取数据，等等。

但是永远不要提交内存错误。使用使用非常严格的VM的valgrind运行您的应用程序，以检查所有错误并立即消除它们。

Answer 5

因为释放内存（指针）只是将该内存放回到空闲内存池中。内存不会消失，并且直到再次分配并写入该内存时，它的内容才会被清除。

因此，在内存被释放后，很可能对其进行访问。只是不像你想象的那样是一个好主意，因为它可以随时分配和修改。