C：由malloc函數產生的自由臨時數組

Question

我有一個c函數，它使用malloc產生我的一個int數組。它的工作非常安靜，我認爲它的作用並不重要，因爲問題實際上與此無關。 （在這種情況下，它計算給定的int和base的數字）。我需要這個數組臨時在一個函數，這可能是一個子函數的子函數...（你有這個想法，指出這個函數可以使用多次），並在返回之前，我想運行免費，但它不起作用。這裏是一個測試代碼（它使用qsort對它們的二進制表示中的整數進行排序（是的，我知道可以更直接地計算結果，但重點是我嘗試運行free時遇到的問題（在功能上的人在這裏註釋掉）））：

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 

int values[] = { 88, 56, 100, 2, 25, 0, 15}; 
int * baseString(int u, int base); 
int abs(int a); 
int ones(int a); 

int cmpfunc (const void * a, const void * b) 
{ 
    return ones(*(int*)a)>ones(*(int*)b); 
} 

int main() 
{ 
    int n; 

    printf("Before sorting the list is: \n"); 
    for(n = 0 ; n < 7; n++) 
    { 
     printf("%d ", values[n]); 
    } 

    qsort(values, 7, sizeof(int), cmpfunc); 

    printf("\nAfter sorting the list is: \n"); 
    for(n = 0 ; n < 7; n++) 
    { 
     printf("%d (Ones=%d) ", values[n], ones(values[n])); 
    } 
    printf("\n"); 
    return(0); 
} 

int abs(int a){ 
    return (a<0)? a*-1:a; 
} 

int* baseString(int u, int base){ 
    int* r=malloc(sizeof(int)); 
    r[0]=base; 
    r[1]=1; 
    if(base<2){ 
     r[2]=-1; 
     return r; 
    } 
    int negativ=0; 
    if(u<0){ 
     u=abs(u); 
     negativ=1; 
    } 
    int i=2; 
    do{ 
     int ur=u%base; 
     r[i]=ur; 
     u/=base; 
     i++; 
    }while(u>0); 
    r[1]=i-1; 
    if(negativ){ 
     r[1]=-r[1]; 
    } 
    return r; 
} 

int ones(int a){ 
    int* ai=baseString(a, 2); 
    int a1=1; 
    for(int i=2; i<abs(ai[1]); i++){ 
     if(ai[i]==1){ 
      a1++; 
     } 
    } 
    if(!a){ 
     a1=0; 
    } 
    //free(ai); 
    return a1; 
} 

PS：我安靜肯定這個線程是胎面的一些重複的地方，但我沒有發現它。

Answer 1

這裏出現的關鍵問題是ABW（陣列邊界寫）。在baseString函數中，實際上分配的內存等於1個整數的大小，但試圖像r[1],r[2], r[i]等中的數組那樣訪問它，這會導致寫入技術上不屬於您的內存。

在你的代碼的代碼片斷對應於

int* r=malloc(sizeof(int)); 
r[0]=base; 
r[1]=1; //ABW here 
if(base<2){ 
    r[2]=-1; //ABW here 
    return r; 
} 

    do{ 
     int ur=u%base; 
     r[i]=ur; //ABW here 
     u/=base; 
     i++; 
    }while(u>0); 

這可能會在你的代碼的任何時間點會導致不確定的行爲。在你的情況下，它似乎正在影響free，因爲內存覆蓋可能與malloc的內部預訂數據和自由實現有關。

Answer 2

你問題的一部分其實很簡單。

在你baseString()功能時，第一三行是

int* r=malloc(sizeof(int)); 
r[0]=base; 
r[1]=1; 

的malloc()動態分配單個int，或具有一個元素的數組。 r[1] = 1修改具有一個元素的數組的第二個元素。

結果是未定義的行爲。像這樣的數組末尾運行的一個常見症狀是破壞程序中的內存，例如malloc()和free()內部用來跟蹤分配和釋放的內存。這將解釋你的問題。

確保您分配了所需元素的數量。例如，如果需要10個元素，則需要malloc(10*sizeof(int))。您需要計算出所需的數量，因爲動態數組不會奇蹟般地增長以獲取所需的元素數量。

我沒有看得更遠，所以可能還有其他問題。但是這個非常明顯。

檢查malloc()實際上是否成功也是一個好主意。如果失敗，則返回NULL。