我是不是需要释放从通过 CFFI 调用的 C 函数返回的内存？

Posted 2023-02-14

【中文标题】我是不是需要释放从通过 CFFI 调用的 C 函数返回的内存？

【英文标题】：Do I need to free memory returned from a C function called via CFFI?我是否需要释放从通过 CFFI 调用的 C 函数返回的内存？

【发布时间】：2018-04-15 06:41:44

【问题描述】：

我有这个示例代码，它有一个函数 text() 返回一个新分配的字符串：

ffi_test = FFI()
ffi_test.set_source('_test', '''
char* test()  return strdup("hello world"); 
''')
ffi_test.cdef('''
char* test();
void free(void *);
''')
ffi_test.compile(verbose=True)

这很好用：

In [1]: from _test import ffi, lib
In [2]: x = lib.test()
In [3]: ffi.string(x)
Out[3]: b'hello world'
In [4]: lib.free(x)

但是，我在文档中找不到任何内容，无论我是否真的需要手动 free() 返回的字符串，如果 CFFI 在指针返回到 Python 代码后立即获得该指针的所有权。

另外，如果我确实需要手动 free() 它，我需要在我的 cdefs 中公开 free() 还是 CFFI 提供了一些更好的方法？

【问题讨论】：

当对象的“所有权”从一个软件组件传递到另一个软件组件时，新所有者将负责释放内存。因为这就是“所有权”的含义。

【参考方案1】：

来自Working with pointers, structures and arrays 上的文档，引用正确的部分：

在 C 中任何会返回指针、数组或结构类型的操作都会为您提供一个新的 cdata 对象。 与“原始”不同，这些新的 cdata 对象没有所有权

因此您必须释放它，它无法承担所有权： 在 C 中，有许多函数返回一个指针，该指针指向内存中的常量字符串，例如，它不仅不是动态分配的，也不是分配的，或者根本是可修改的。释放这些将是非常错误的。

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对于free，文档中说如下：

另一种方法是声明和调用 C 的 malloc() 和 free() 函数，或一些变体，如 mmap() 和 munmap()。然后，您可以准确控制何时分配和释放内存。例如，将这两行添加到您现有的 ffibuilder.cdef() 中：

void *malloc(size_t size);
void free(void *ptr);

由于 正确 C 标准库 free 用于 strdup 返回的指针非常重要，因此您不能依靠 CFFI 神奇地做正确的事情，而是正如您所怀疑的那样，你应该暴露free()。如果需要，您还可以按照 Barmar 的建议使用 gc 注册自动清理：

x = ffi.gc(x, lib.free)

【讨论】：

谢谢！那是我错过的文档中的一部分。现在只剩下第二部分了——即我是否需要像上面那样公开free()，或者如果CFFI自动这样做（lib.free不存在，但如果我不在我的cdef中手动公开它）跨度>

如果你知道对象是用malloc()动态分配的，你可以用ffi.gc()注册lib.free来回收它。