释放单向链表的内存时出现无效的 free() 错误

如何解决释放单向链表的内存时出现无效的 free() 错误

在C中，我试图释放一个单链表中的所有内存，其结构是：

typedef struct node {
  char *data;
  int weight;
  struct node *next;
} Node;

最后一个元素的下一个字段为 NULL。每个节点及其数据字段都是动态分配的。到目前为止，我的功能是：

void free_list(Node *const list) {
  Node *current = list;
  Node *temp;

  while (current != NULL) {
    temp = current;
    current = current->next;

    free(temp->data);
    free(temp);
  }
}

当我在 valgrind 上运行我的一项测试时，我可以看到所有堆块都被释放了，所以肯定没有内存泄漏，这就是目标。但是，valgrind 向我抛出 Invalid free() 错误，我不知道为什么。奇怪的是，当我删除行 free(temp) 时，此错误消失了，但我现在正在泄漏内存。所以这条线是必不可少的，也是有问题的。我哪里出错了？

添加更多代码以制作可重现的示例。

使用以下方法将节点添加到列表中：

unsigned int add(Node *const head,const char new_data[],unsigned int weight) {
  Node *current = head;
  Node *new_node = malloc(sizeof(Node));
  char *new_data_copy = malloc(strlen(new_data) + 1);

  strcpy(new_data_copy,new_data);

  /* this loop moves the current pointer to the point where the new element
  should be inserted,since this is a sorted list. */
  while (current->next != NULL && current->next->weight < weight) {
    current = current->next;
  }

  new_node->data = new_data_copy;
  new_node->weight = weight;
  new_node->next = current->next
  current->next = new_node;

  return 1;
}

列表总是在我调用任何东西之前被初始化，值为 NULL、-1 和 NULL 用于数据、权重和下一个字段。

如您所见，该列表是从最低权重到最高权重的顺序。我可能需要解决更多错误，这就是为什么我试图减少问题以使用 valgrind 隔离我的特定问题。

编辑：valgrind 向我展示了 12 个分配和 13 个空闲，所以某处有一个流浪空闲......

编辑2： 头部是如何产生的？在 main 中，声明了 Node head，然后调用了 initialize(&head)。

void initialize(Node *const head) {
  head->data = NULL
  head->weight = -1;
  head->next = NULL
}

一个主

#include "structure.h"
int main(void) {
  Node head;
  char *data[] = {"A","B","C","D","E","F"};
  int weight[] = {1,2,3,4,5,6};
  int i;

  initialize(&head);

  for (i = 0; i< 6; i++) {
    add(&head,data[i],weight[i]);
  }

  free_list(&head);
  return 0;
}

解决方法

free 仅用于分配在带有 malloc 的堆上的事物。如果你在堆栈上分配了一些东西，它的内存就会为你管理。

可能发生过这样的事情。

// The first Node is allocated on the stack
Node list = { .data="test",.weight=23 };

// The rest are heap allocated.
add(list,"new",42);

// free_list calls free() on all of them
free_list(list);

您可以通过从 add 中提取用于创建新节点的代码来避免这种情况。

Node *new_node( const char *data,int weight ) {
    Node *node = malloc(sizeof(Node));
    node->data = strdup(data);
    node->weight = weight;
    return node;
}

然后这个可以用来初始化列表，也可以传入add。这可以更轻松地确保每个节点都在堆上分配。并且它使添加更有用，它可以添加任何现有节点。

Node *add(Node *current,Node *new_node) {
  while (current->next != NULL && current->next->weight < weight) {
    current = current->next;
  }

  new_node->next = current->next;
  current->next = new_node;

  // Might be useful to know where the node was added.
  return current;
}

Node *list = new_node("test",23);
add(list,new_node("new",42));
free_list(list);

（我正在接电话，如有错误请见谅。）