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又想起了malloc 與 free

malloc 負責申請內存,free 負責釋放。 malloc 申請多少, free 就釋放多少,不管該內存片里是什么數據。
舉個例子
先申請了100MB的空間,指針 p 指向該內存段的頭地址
void *p = malloc(1024 * 1024 * 100);

申請100MB的空間,指針 p 指向該內存段的頭地址,P 是一個指向整形的指針
int *p = (int*)malloc(1024 * 1024 * 100);

無論 p 是什么類型的指針,執行 free(p); 的時候都將釋放 100 MB 的內存。

在釋放該段內存之前再定義一個指針 pp ,指向該內存段的第 sizeof(int) 個字節
void *pp = (int*)p + 1;

向該指針拷貝一塊內存,并以 INT 的形式輸出

int i = 100;
memcpy(pp, &i, sizeof(int));
cout << "*pp = " << *((int*)(pp)) << endl;

一切都很正常,沒有問題。如果我們改成這樣

int i = 100;
memcpy(pp, &i, sizeof(int));
cout << "*pp = " << *((int*)(pp)) << endl;
free(p);
cout << "*pp = " << *((int*)(pp)) << endl;

在準備執行最后一句的時候,這100MB的內存已經被釋放掉了。此時執行最后一句會出現什么樣的情況呢?
在 windows 下用 VC2005 編譯后運行,系統提示錯誤,告訴我們訪問內存出錯。
在 SunOS 5.8 下,用 gcc version 3.4.2  編譯后運行,一切正常。而且 pp 指向的數據也沒有變化。

于是我想:
一種可能是 VC 在 free 的時候將該內存段全部清零或初始化,而在 GCC 下只是將該段內存的占用權
釋放掉了,對該段內存數據沒有做什么修改。
另一種可能是 VC 和 GCC 都沒有修改該段內存,只是 VC 在訪問該段內存時要先做占有權的判斷,如果沒有
占有權則認為讀寫操作是非法的。而占有權并不是給特定的指針,只要編譯器 MALLOC 過了就算有占有權了。


 

再看一例代碼:

定義一個結構體
  typedef struct AA
 {
  int _i;
  char _c;
  double _d;
 } AAA;
 cout << "sizeof(AAA) = " << sizeof(AAA) << endl;  //長度是 16

  AAA aaa;
 aaa._i = 10;
 aaa._c = 'c';
 aaa._d = 1.5;
 
開始我們的測試

 void* p = malloc(1);
 memcpy(p, &aaa, sizeof(AAA)); // 只申請一個字節,但是給它拷貝一個 AAA 結構體過去
 
 cout << "((AAA*)p)->_i = " << ((AAA*)p)->_i << endl;
 cout << "((AAA*)p)->_c = " << ((AAA*)p)->_c << endl;
 cout << "((AAA*)p)->_d = " << ((AAA*)p)->_d << endl;
 cout << "sizeof(*((AAA*)p)) = " << sizeof(*((AAA*)p)) << endl;
 
 一直到此處都很“正常”,sizeof(*((AAA*)p)) = 16。
 如果我們此時 free(p); 在 VC 下會有問題,是內存堆棧被破壞,但在 GCC 下就沒有問題。
 
換個花樣來看看

 AAA *pa = (AAA*)malloc(1);
 pa->_i = aaa._i;
 pa->_c = aaa._c;
 pa->_d = aaa._d;

 cout << "pa->_i = " << pa->_i << endl;
 cout << "pa->_c = " << pa->_c << endl;
 cout << "pa->_d = " << pa->_d << endl;
 cout << "sizeof(*pa) = " << sizeof(*pa) << endl;
 一直到此處都很“正常”,sizeof(*pa) = 16。
 如果我們此時 free(pa); 在 VC 下會有問題,還是內存堆棧被破壞,但在 GCC 下就沒有問題。
 
還是最上面那句話:malloc 申請多少, free 就釋放多少,不管該內存片里是什么數據。但是 VC(也可能是 WINDOWS) 就會做檢查,
當指針的類型大小小于等于 malloc 的數量的時候則忽略過去,反之則報錯。這些都是內存越界造成的,windows會出于安全的
角度去考慮這個問題,但是用 GCC 編譯出來的程序在 SUN OS 5.9 上則不會進行這樣的檢測,雖然提高了效率但是不安全。
因為對于越界的這部分內存中的內容將會是不確定的。
我在想,這個檢測是 GCC(打開了警告參數也沒有警告) 的機制還是SUN OS 5.9的?
還可以聯想另外一個問題,編譯器中的數據類型只是個描述,給編譯器處理(尋找)數據的時候用的,無論你將
數據類轉換來轉換去,都不會對數據的實體進行變更,數據還是那個數據,只是有可能后面追加了一些東西或是
“切”掉了一部分。此處的“切”并不是真正把數據抹去了,而是編譯器根據新的數據類型去尋址就有可能有一些數據看不到了。
就像將 DOUBLE 轉換成 INT ,內存中的數據沒有變,只是編譯器只能看到前面4個字節。

posted on 2008-08-05 23:00 yang-chunlei 閱讀(504) 評論(0)  編輯 收藏 引用

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