有没有一种方法可以将所有指向已释放内存的指针设置为NULL？

Question

我想将所有指向释放内存位置的指针设置为NULL，这样就不可能有悬空指针或双精度释放。这在C中可能吗？

例如，我具有以下结构：

struct B {
    int *arr;
    unsigned int len;
};

struct A {
    struct B *b;
};

// Freeing and setting them to NULL:
bool test_safe_free() {
    struct A *a = malloc(sizeof(struct A));
    struct B *b = malloc(sizeof(struct B));
    b->arr = malloc(100 * sizeof(int));
    b->len = 100;
    a->b = b;

    safe_free_A(&a);
    return a == NULL && b == NULL;
}

void safe_free_B(struct B **b_ref) {
    if (*b_ref != NULL) free((*b_ref)->arr);
    (*b_ref)->arr = NULL;
    free(*b_ref);
    *b_ref = NULL;
}

void safe_free_A(struct A **a_ref) {
    // Before freeing A, freeing B:
    if (*a_ref != NULL) safe_free_B(&((*a_ref)->b));
    free(*a_ref);
    *a_ref = NULL;
}

该test_safe_free函数返回false，因为即使a在释放后将变量设置为NULL，b它仍指向已释放的内存，因为在a传递给函数时已复制了指针（副本设置为NULL，而原始副本保持不变）。。

我无法提出一种解决该问题的方法，但我也不确定我尝试做的事情是否可能。

Answer 1

C语言无法跟踪您对指针变量所做的所有复制。

C ++可以使用智能指针的概念来做到这一点，但是C不能，因为它没有类似于析构函数的功能。程序员要跟踪所有引用并适当地管理它们。

实现此目的的一种方法是实现引用计数，这不是一件容易的事。您将需要创建一个结构，该结构将充当所有分配的内存段的标头，其中包含当前引用计数。然后，您需要为malloc和家庭创建一个包装器，为头分配空间再加上请求的空间，在内存块的开始处写入头，然后在该块之后返回指向内存的指针。然后，您需要一个函数，该函数可以增加在创建新引用时手动调用的引用计数。然后，您需要一个函数来减少引用计数，该计数free在达到0时将调用。

当然，即使这样做，您也可以在知道何时不打电话free时记住记住在必要时增加/减少参考计数。递增失败表示使用已释放的内存和/或双重释放，而递减失败则表示内存泄漏。