c是否跟踪分配的堆内存？

如何解决c是否跟踪分配的堆内存？

我知道人们一直在告诉我阅读文档，但我还没有掌握。我不知道该在文档中查找什么。如果您有关于如何习惯阅读文档的技巧，请给我您的技巧作为奖励，但是现在这是我的问题。在一个简单的程序中说，如果我们allocate可以完成一些free的内存块，对吧？这是一个这样的程序，除了堆中的allocates和deallocates内存外什么也不做。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


int main(void)
{
char *s = malloc(10);
free(s);
return (0);
}

编译之后，如果运行valgrind，我们可以看到所有内容都已释放。现在，这与以前的程序有点不同。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


int main(void)
{
char *s = malloc(10);
s++;
free(s);
return (0);
}

在这里，在我释放它之前，我将地址加1，然后所有的地狱都崩溃了。 Free似乎现在并没有分配了这块内存（即使它是分配的内存的一个子集）。如果您想看到它，这是我的错误消息。

*** Error in `./a.out': free(): invalid pointer: 0x0000000001e00011 ***
Aborted (core dumped).

所以这让我开始思考。

c是否跟踪在堆上分配的内存
如果没有，它怎么知道免费和不免费？
如果有这样的知识，为什么为什么在退出之前不自动deallocate这样的记忆。为什么内存泄漏？

解决方法

free的C标准描述如下：

free函数导致ptr指向的空间被释放，即可以用于进一步分配。 If ptr是空指针，不执行任何操作。否则，如果参数与内存管理函数先前返回的指针不匹配，或者如果通过调用free或realloc释放了空间，则行为未定义。

由于您更改了指针，因此它与内存管理功能（即m/re/calloc）返回的指针不匹配，行为为 undefined ，并且任何事情都可能发生。包括运行时库，它指出您已尝试释放无效的指针，但是也不需要运行时来执行此操作。

至于

C是否跟踪堆上已分配的内存

可能...但不一定必须...

如果没有，它怎么知道免费和不免费？

好吧，如果它确实释放了指针所指向的内存，那么显然它需要对分配的大小进行某种簿记...但是它不需要能够找出是否有任何指针仍指向该内存区域。

如果有这样的知识，为什么c不会在退出前自动取消分配这些内存。为什么内存泄漏？

通常，操作系统退出进程后会释放内存。那不是问题。真正的问题是程序仍在运行时发生的泄漏。

我的知识有限。但我想我可以解决你的一些问题

c 是否跟踪在堆上分配的内存

C 不跟踪任何内容。然而，操作系统会跟踪并知道哪些内存区域被使用，哪些没有。

如果没有，它怎么知道什么可以释放，什么不能释放？

见how-does-free-know-how-much-to-free
简单说一下。当调用 malloc 时，你给它一个大小。 malloc 在它返回的指针前面使用 额外 8 个字节来“记住”这个大小信息。当你free表示指针时，free会知道地址并读取指针之前的8个字节以获取大小信息，然后愉快地将内存释放给操作系统。

如果它有这样的知识，为什么 c 不在退出前自动释放这些内存。为什么内存泄漏？

操作系统知道这些信息。因此，当 C 程序退出时，操作系统将负责并释放您没有明确释放的内存。

*** Error in ./a.out': free(): 无效指针：0x0000000001e00011 *** 中止（核心转储）。`

至于这个。我给出了 glibc free 函数的片段
glibc malloc 将以对齐模式分配内存区域，例如 32 字节对齐。因此，当您执行 s++ 时，它不再是 32 字节对齐。
现在您可能会想，如果我执行 s += 32; 并在 s 之前设置假装尺寸信息会怎样。我试过这个。遗憾的是，我无法天真地欺骗 glibc 的 free 函数。它还有其他信息可以防止这种情况发生。我现在停下来挖掘......