使用 realloc 是不是安全？

Posted 2023-02-14

【中文标题】使用 realloc 是不是安全？

【英文标题】：Is it safe to use realloc?使用 realloc 是否安全？

【发布时间】：2012-02-22 16:49:54

【问题描述】：

前段时间，我的一个朋友告诉我不要使用realloc，因为它不安全，但他无法告诉我原因，所以我对该主题进行了一些研究，最接近我怀疑的参考是：

First Second

我想知道我是否可以继续在我的代码中使用realloc ，或者它是否不安全，是否有任何其他方法可以重新分配内存？

【问题讨论】：

你知道Linux不保留内存吗？ malloc 和 realloc 永不失败。相反，如果您的内存不足，您的程序将会崩溃。

【参考方案1】：

使用realloc 非常安全。这是在 C 程序中重新分配内存的方法。

但是，您应该始终检查返回值是否存在错误情况。不要落入这个常见的陷阱：

p = realloc(p, new_size); // don't do this!

如果失败，realloc 返回NULL，您将无法访问p。而是这样做：

new_p = realloc(p, new_size);
if (new_p == NULL)
    ...handle error
p = new_p;

【讨论】：

这取决于您的 C 库。 realloc 的一些实现只需执行 malloc、memcpy、free。这使得 realloc 不是很有用......

【参考方案2】：

两篇链接文章中的第一篇提出了两个投诉，超出了此处已经提出的“检查调用成功”点。

完成后，旧内容将被丢弃并留在内存中的某个位置。对于擦除所有数据痕迹很重要的安全内存应用程序，这种行为是不合适的。

这是一个有效的点如果您碰巧存储了敏感数据（例如私钥、未散列的（！）密码等）并希望让漏洞更难恢复数据或其他系统上的进程窃取数据。

由于它会移动内存，任何指向该内存的旧指针都会变得无效，并可能导致程序崩溃或其他行为异常。

这点对我来说似乎是无稽之谈。他们提出的解决方案也好不到哪里去，他们malloc()，复制然后free() 具有相同净效果的原件 - 地址已更改。如果您想避免移动内存，可能可以使用一些特定于平台的调用来执行此操作，前提是您安排在它们附近有足够的可用地址空间。如果您先验知道要保留多少地址空间，那么您可能一开始就不会考虑调用realloc()！

如果您在赌 realloc() 永不移动，一直在增长，那么您可能有更大的问题需要担心，而切换到 malloc() + 复制 + free() 不可能解决这个问题。

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除了“正确检查你的返回值点”之外，第二篇文章中最有趣的一点是警告：

不要一次重新分配 1 个字节的缓冲区。

他们警告：

这保证会搅动你的内存堆

这是一个潜在的有效观点，但它并不是对realloc() 本身的批评；如果您使用malloc()+copy+free()，也会发生同样的情况。真正的解决方法是明智地增加缓冲区，无论您如何增加它们，或者更好地预先分配正确大小的块。

他们也有观点

使用 realloc 将内存返回给系统。

他们在这里是正确的，因为使用 0 以外的任何大小实际上可能不会返回。它可能不会让事情变得更糟，但这种用法似乎仍然是过早“优化”的一个例子。再次修复是使用合理大小的分配开始。

排序答案：它不是不安全的，但也不是解决所有问题的神奇方法。

【参考方案3】：

realloc 本身是安全的，但安全地使用它有点棘手——我会说我见过的大约 85-90% 的代码使用它不 安全地这样做。问题是realloc 返回 NULL 以指示失败 - 但是当它这样做时，您作为输入提供的指针仍然有效（前提是您没有将其分配大小调整为 0）。

因此，当且仅当 realloc 返回一个非空指针时，您必须将来自 realloc 的返回分配给您作为输入提供的指针。如果它返回一个空指针，你之前的指针是有效的，但是分配没有被调整大小。

另请注意，许多人认为realloc 只能在您放大分配时失败和/或移动分配。实际上，即使您减少分配大小，它也可能会失败（尽管这不太可能）或将数据移动到不同的位置（更有可能）。

【参考方案4】：

就像 C 中的所有东西一样，只要你知道你在做什么，就可以了。

（知道你在做什么包括检查错误，不要使用旧指针等）

【讨论】：

我认为问题是“我需要做什么？”，所以这并没有真正回答它

好吧，他说I want to know if I can continue to use realloc。答案是肯定的。

当我发布该评论时，您只有答案的第一句话

我反对“像 C 中的一切”。 C 中的一件事，gets，永远都不好。当然严格来说 C11 现在是“C”，所以 gets 不再是“C 中的”。 :-)