C ++：内存管理[重复]

Posted 2023-02-17

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【中文标题】C ++：内存管理[重复]【英文标题】：C++ : memory management [duplicate] 【发布时间】：2014-04-05 18:29:23 【问题描述】：

我使用 new 分配了 5 个 int 空间，并尝试访问刚刚超出分配的边界 (array[size] = 2; )。理想情况下，它应该抛出一些错误，但事实并非如此。

int size = 5;
int* array = new int[size];

array[1] = 2;

//If I uncomment below line it gives me error

//array[size] = 2; 

cout << array[1] << endl;

// Why this is not an problem
cout << array[size] << endl;

delete[] array;

但是当我试图删除这个分配的空间时，它会显示这个错误。

*** glibc detected *** /home/workspace/PracticeC++/Debug/PracticeC++: free(): invalid next size (fast): 0x08add008 ***
PracticeC++: malloc.c:2451: sYSMALLOc: Assertion `(old_top == (((mbinptr) (((char *) &((av)->bins[((1) - 1) * 2])) - __builtin_offsetof (struct malloc_chunk, fd)))) && old_size == 0) || ((unsigned long) (old_size) >= (unsigned long)((((__builtin_offsetof (struct malloc_chunk, fd_nextsize))+((2 * (sizeof(size_t))) - 1)) & ~((2 * (sizeof(size_t))) - 1))) && ((old_top)->size & 0x1) && ((unsigned long)old_end & pagemask) == 0)' failed.

当我在评论 array[size] = 2; 行后尝试删除时，它工作正常。我无法理解这种奇怪的行为。根据我的理解 delete[] 运算符具有有关数组大小的信息，因此它不应超过该大小，并且此错误与我们尝试删除相同内存两次或未分配的情况有关我们。有人可以告诉我这个错误背后的原因。

【问题讨论】：

【参考方案1】：

C 和 C++ 都不是边界检查，因为这会降低性能并需要额外的簿记数据。您的内存分配器可能会保存额外的信息，但仅限于其私人用途和私人格式。您本可以使用自己的/根本不使用它，因此它不可靠。违反不拥有的内存时遇到的未定义行为是程序员的责任。任何事情都可能发生。

【讨论】：

请看我的回答。我在@Deduplicator 回答之前写了它，我解释了为什么array[size] = 2 导致错误，提示：new（或malloc）存储分配的内存块的额外信息，它被delete（也是free）使用... @rzymek：是的，这就是 practice 中发生的事情（使用特定的实现......），但是 UB 完美地解决了这个问题。 UB 是宽泛的术语。我从 OP question 中读到了一个要求解释为什么 array[size] = 2; 会导致问题的原因，不仅是为了对问题的一般看法，而且也许这只是我对这个问题的看法。我不想争论，这个答案也正确但不太具体。【参考方案2】：

您这样做会覆盖一些重要信息array[size] = 2;

malloc 函数（或 new 运算符）存储一些关于您在分配块之外分配的内存块的信息。当您释放内存时，delete 会使用这些信息。

只有当您读/写不属于您的进程的内存时，您才会收到access violation 错误。当您写入由您的进程分配的内存时，您不会收到任何错误。但是，您可能会在代码的其他地方遇到一些奇怪和意外的结果（就像您在此处的情况一样）。

【讨论】：

【参考方案3】：

由于您使用的是指针，因此编译器没有真正的理由应该在这里抱怨。您基本上可以使指针变量指向操作系统允许的任何可能的内存位置。当您超出程序的内存分配时，将发生分段错误。

如果您想避免无意中访问此类索引，则必须使用标准数组，或者更好的选择是使用 C++ 中提供的向量。

【讨论】：

【参考方案4】：

在您分配的内存之外写入会导致未定义的行为。这意味着任何事情都可能发生，不同的实现可能会做不同的事情。在编译期间或运行时发生错误不是必需的。

大概在您使用的实现的情况下，分配器将一些信息存储在与分配给您的内存块相邻的内存区域中。覆盖其中一些信息会导致尝试释放该内存时出现问题。但是你真的不能对程序在那个时候的行为做出任何假设。这就是为什么它被称为未定义行为。

【讨论】：