如果我在同一个指针 (C) 上使用 malloc 两次会发生啥？

Posted 2023-02-25

【中文标题】如果我在同一个指针 (C) 上使用 malloc 两次会发生啥？

【英文标题】：What happens if I use malloc twice on the same pointer (C)?如果我在同一个指针 (C) 上使用 malloc 两次会发生什么？

【发布时间】：2013-10-26 10:58:36

【问题描述】：

例如，我创建了一个指针 newPtr 并使用 malloc(some size)，然后我再次使用 malloc(some size) 和相同的指针。发生什么了？然后我会创建与第一个相同大小的第二个内存块吗？ newPtr 是否指向同一个地址？

例子：

int *newPtr;
newPtr = malloc(10 * sizeof(int));
newPtr = malloc(10 * sizeof(int));

【问题讨论】：

你要学习的重点是不要“在指针上使用malloc”

我问的原因是我试图理解链表。指针指向一个结构。那我不应该使用 malloc 吗？

指针和 malloc 都很好，问题是使用“malloc on a pointer”不是你在做什么。指针可以指向任何你想要它指向的地方，malloc 返回一个地址，指向它根据你的请求分配内存的位置。

【参考方案1】：

您的程序将发生内存泄漏。 newPtr 的第一个值将丢失，您将无法free 它。

然后我会创建与第一个大小相同的第二个内存块吗？

是的。您正在分配与第一个不同的第二个对象。

newPtr 是否指向同一个地址？

没有。对象是不同的，所以它们的地址是不同的。

【参考方案2】：

您实际上并没有在同一个指针上使用malloc。您根本没有将指针指向malloc。 malloc 总是分配新内存。因此，任何变量赋值都会发生同样的事情：

int a;
a = 14;
a = 20;

14 会发生什么？你不能再访问它了。就malloc 而言，这意味着您不再拥有对其返回的指针的引用，因此您将发生内存泄漏。

如果你真的想使用“malloc 和同一个指针”，你可能会对realloc 函数感兴趣：

int *newPtr;
newPtr = malloc(10 * sizeof(int));
newPtr = realloc(newPtr, 10 * sizeof(int)); //*might leak memory*

来自该链接：realloc“更改 ptr 指向的内存块的大小。函数可能会将内存块移动到新位置（其地址由函数返回）。”

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编辑：请注意，如果realloc 在上述情况下失败，则返回 NULL，但newPtr 指向的内存不会被释放。基于this answer，您可以这样做：

void *emalloc(size_t amt)
    void *v = malloc(amt);  
    if(!v) 
        fprintf(stderr, "out of mem\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    
    return v;

void *erealloc(void *oldPtr, size_t amt)
    void *v = realloc(oldPtr, amt);  
    if(!v) 
        fprintf(stderr, "out of mem\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    
    return v;

然后：

int *newPtr;
newPtr = emalloc(10 * sizeof(int));
newPtr = erealloc(newPtr, 10 * sizeof(int));

【讨论】：

在您的示例中，如果realloc 失败（返回NULL）怎么办？内存泄漏！

@ouah：哎呀，太糟糕了。接得好。虽然如果 malloc 和 realloc 失败了，你可能会感到厌烦，但最好明确地处理它。

【参考方案3】：

这些语句没有在 newPtr 上使用 malloc。

语句newPtr = malloc(10 * sizeof(int)); 导致这些操作：

sizeof(int) 被评估。 该值乘以 10。 malloc 被调用，并且该产品被传递给它。 malloc 返回一个值。 该值分配给newPtr。

所以你看，在第 3 步，newPtr 没有以任何方式参与。只有在malloc 完成后才会涉及newPtr。

当您第二次拨打malloc 时，它无法知道您正在与newPtr 做任何事情。它只是分配新空间并返回一个指向它的指针。然后将该新指针分配给newPtr，这将删除newPtr 中的旧值。

那时，您无法知道旧值是什么。空间仍然被分配，因为它没有被释放，但是你没有指向它的指针。

【参考方案4】：

您不是“在同一个指针上使用 malloc”。您正在调用malloc()（它分配空间并返回指向该空间的指针）并将其返回值分配给同一指针对象。 （malloc 本身不知道你将如何处理它返回的结果。）

与任何赋值一样，第二个赋值将替换之前存储的值。

这意味着，除非您将其保存在其他地方，否则您将不再拥有指向第一个分配的内存块的指针。这是memory leak。

此外，您应该经常检查malloc返回的结果是否为空指针，如果是，请采取一些纠正措施。在最简单的情况下，这可能只是打印一条错误消息并终止程序。您绝对应该不假设malloc 调用成功，然后尝试使用（不存在的）分配的内存。 （这与您的问题无关，但很容易错过，特别是因为在大多数情况下分配失败很少见。）