从 C 中的其他函数内部释放指针

Posted 2023-02-21

【中文标题】从 C 中的其他函数内部释放指针

【英文标题】：Freeing pointers from inside other functions in C

【发布时间】：2011-08-28 14:19:50

【问题描述】：

考虑c代码：

void mycode() 
  MyType* p = malloc(sizeof(MyType));
  /* set the values for p and do some stuff with it */
  cleanup(p);



void cleanup(MyType* pointer) 
  free(pointer);
  pointer = NULL;

我认为在调用cleanup(p); 之后，p 的内容现在应该为NULL 是不是错了？ cleanup(MyType* pointer) 会正确释放内存分配吗？

我正在编写我的大学作业，发现调试器仍然显示指针指向内存地址，而不是我期望的 0x0（或 NULL）。

我发现 C 中的内存管理非常复杂（我希望不只是我）。任何人都可以了解正在发生的事情吗？

【参考方案1】：

是的，这将正确释放内存。

pointer里面的清理函数是一个局部变量；为该函数在本地存储的传入值的副本。

这可能会增加您的困惑，但您可以从 cleanup 方法内部调整变量 p（它是 mycode 方法的本地变量）的值，如下所示：

void cleanup(MyType** pointer) 
  free(*pointer);
  *pointer = NULL;

在这种情况下，pointer 存储指针的地址。通过取消引用，您可以更改存储在该地址的值。你会像这样调用cleanup 方法：

cleanup(&p);

（也就是说，您要传递指针的地址，而不是其值的副本。）

我会注意到，在软件的同一逻辑“级别”上处理分配和解除分配通常是一种好习惯 - 即不要让调用者负责分配内存然后在函数内部释放它。保持一致并处于同一水平。

【讨论】：

你没说这里的电话需要cleanup(&p);

【参考方案2】：

这不起作用，因为cleanup() 中的pointer 是本地的，因此调用函数看不到分配它NULL。有两种常见的方法来解决这个问题。

不是发送清除指针，而是发送一个指向指针的指针。因此将cleanup()更改如下：

void cleanup(MyType** pointer)

  free(*pointer);
  *pointer = NULL;

然后拨打cleanup(&p)。

第二种很常见的选择是使用#define 宏来释放内存并清除指针。

如果您使用的是 C++，那么还有第三种方法，将 cleanup() 定义为：

void cleanup(MyType& *pointer) // 你的旧代码保持不变

【参考方案3】：

是的

是的

是的：malloc(3) 神奇地产生了一块内存。您已将此内存的地址分配给指针p，但没有以任何有意义的方式分配内存本身，它是mycode() 中的auto 变量。

然后，您将p 按值传递给cleanup()，这将复制指针，并使用cleanup() 的本地副本释放块。 cleanup() 然后将它自己的指针实例设置为 NULL，但这没用。函数完成后，参数pointer 将不复存在。

回到mycode()，您仍然有指针p 持有地址，但该块现在位于空闲列表中，在再次分配之前对存储没有太大用处。

您可能会注意到，您甚至仍然可以存储到*p, 并从中读取，但是会发生各种下游丢失，因为这块内存现在属于库，您可能会损坏它的数据结构或malloc() 块的未来所有者。

仔细阅读 C 可以让您对变量生命周期有一个抽象的概念，但是将参数传递和局部变量分配的近乎通用（无论如何对于编译语言）实现可视化为堆栈操作要容易得多。在 C 课程之前学习汇编课程会有所帮助。

【讨论】：

嘿嘿嘿...不，我是认真的。实际上我开始了一个很长的回复，但后来我决定放弃它，因为它更像是关于教学编程如何从自下而上（IMO 的最佳方式）转变为自上而下（效果不佳，主要是因为那里is no top) 到充值（即从 Java 之类的丑陋事物开始，无处可去）。我真的相信指针非常简单，但前提是您牢牢掌握计算机的工作原理（简单的组装是 IMO 一个很好的起点）。没有这种基础编程，就只是一堆具有奇怪属性的神奇单词。

@6502：我完全同意——C64 的“用户指南”很棒。

@6502，当然，好点。但我“得到”的是你的用户名。不错的选择。

【参考方案4】：

不只是你。

cleanup() 将正确清理您的分配，但不会设置指向 NULL 的指针（恕我直言，这应该与清理分开。） 指针指向的数据 被传递通过指针到cleanup()，并且是free()，但指针本身是按值传递的，所以当你将它设置为NULL时，你只会影响cleanup()函数的指针的本地副本，而不是原始指针。

解决方法有以下三种：

使用指向指针的指针。

void cleanup(struct MyType **p)  free(*p); *p = NULL; 

使用宏。

#define cleanup(p) do  free(p); p = NULL;  while(0)

或者（可能更好）：

void cleanup_func(struct MyType *p)  /* more complicated cleanup */ 
#define cleanup(p) do  cleanup_func(p); p = NULL;  while(0)

将设置指向NULL 的指针的责任留给调用者。这可以避免不必要的分配和代码混乱或损坏。

【参考方案5】：

这里有两个问题：

我认为之后是不是错了 清理（​​p）；被称为，内容 p 现在应该为 NULL 吗？

是的，这是错误的。调用free 后，指针指向的内存被释放。这并不意味着指针指向的内容被设置为 NULL。此外，如果您希望指针 p 在 mycode 中变为 NULL，则不会发生，因为您将 p 的 copy 传递给 cleanup。如果您希望p 在mycode 中为NULL，那么您需要一个指向cleanup 中的指针的指针，即清理签名将是cleanup(MyType**)。

第二个问题：

是否会正确清理（MyType* 指针） 释放内存分配？

是的，因为您正在对malloc 返回的指针执行free，所以内存将被释放。

【参考方案6】：

cleanup 将正确释放p，但不会更改其值。 C 是一种按值传递的语言，因此您不能从被调用函数更改调用者的变量。如果您想从cleanup 设置p，您需要执行以下操作：

void cleanup(MyType **pointer) 
  free(*pointer);
  *pointer = NULL;

然后这样称呼它：

cleanup(&p);

你的代码有点不习惯，你能解释一下你为什么要写这个cleanup函数吗？