關於編譯器及其工作原理的問題

這是釋放單個鏈表的內存的C代碼。它使用Visual C++ 2008進行編譯，並且代碼正常工作。關於編譯器及其工作原理的問題

/* Program done, so free allocated memory */ 
current = head; 
struct film * temp; 
temp = current; 
while (current != NULL) 
{ 
    temp = current->next; 
    free(current); 
    current = temp; 
}

但我也遇到過（甚至在書）這樣寫的相同代碼：

/* Program done, so free allocated memory */ 
current = head; 
while (current != NULL) 
{ 
    free(current); 
    current = current->next; 
}

如果我編譯的代碼與我的VC++ 2008，程序崩潰，因爲我第一次釋放電流，然後分配當前 - >下一個電流。但顯然，如果我用其他編譯器（例如，本書作者使用的編譯器）編譯此代碼將會起作用。所以問題是，爲什麼這個代碼是用特定的編譯器工作編譯的？是否因爲編譯器把指令放在二進制文件中，記住current-> next的地址，儘管我釋放了current，而我的VC++卻沒有。我只想了解編譯器是如何工作的。

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2010-04-14 dontoo

哪些書是那些？ – 2010-04-14 10:31:33

@尼爾，壞的。 – 2010-04-14 10:34:04

+10

請告訴我們這本書，這樣我們可以避免它，並建議反對它。 – 2010-04-14 10:37:19

第二個程序調用未定義的行爲。它不是編譯器的區別，而是C標準庫和函數free（）的實現方式的差異。編譯器會將指針current存儲爲局部變量，但不會存儲它所引用的內存的副本。

當您調用free（）時，您放棄了傳遞給free（）函數的指針所指向的內存的所有權。有可能在放棄所有權後，指向內存的內容仍然合理，並且仍然是進程地址空間中有效的內存位置。因此，訪問它們可能會起作用（請注意，您可以以這種方式默默地損壞內存）。非空的指向已經被放棄的內存的指針被稱爲dangling pointer，它非常危險。僅僅因爲它似乎可行，並不意味着它是正確的。

我還應該指出，可以通過捕獲這些錯誤的方式實現free（），比如每個分配使用一個單獨的頁面，並且在free（）被調用時取消映射頁面（這樣內存地址不再是該進程的有效地址）。這樣的實現非常低效，但有時在調試模式下被某些編譯器用來捕獲懸掛指針錯誤。

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2010-04-14 10:30:36

將最後4個自由空間的地址放入DR0-DR3寄存器並在所有寄存器上放置一個讀斷點可能會更容易。 – MSalters 2010-04-14 12:52:16

第二個例子是錯誤的代碼 - 它在釋放後不應該引用current。這似乎在許多情況下工作，但它是未定義的行爲。使用像valgrind這樣的工具將清除像這樣的錯誤。

請引用您看過本例的任何一本書，因爲它需要更正。

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2010-04-14 10:30:07

http://bytes.com/topic/c/answers/212665-freeing-simple-linked-list C primer plus（所有版本，第5，第4 ...） – dontoo 2010-04-14 10:53:47

謝謝 - 我知道印度的書籍大學對C編程的使用相當糟糕（Kanetkar，Balaguruswami等），但我想這個問題更爲廣泛。 – 2010-04-14 11:05:57

做完free(current)之後，current指向的內存（其中current->next已存儲）已返回到C庫，因此您不應再訪問它。

C庫可以隨時更改該內存的內容 - 這將導致current->next被破壞 - 但它也可能不會更改其中的一部分或全部內容，特別是很快。這就是爲什麼它在某些環境下工作，而不是其他人。

這就像駕車穿過紅色交通燈。有時你會擺脫它，但有時你會被卡車碾過。

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2010-04-14 10:31:41 caf

找出編譯器如何工作的最好方法不是詢問他們如何處理無效代碼。編譯時需要閱讀一本書（實際上是一本書）。開始的一個好地方是查看Learning to write a compiler的資源。

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2010-04-14 10:33:38

實際上，這是C運行時，而不是編譯器。無論如何，後者的代碼包含未定義的行爲 - 不要這樣做。它在某些實現上爲某人工作，但正如你所看到的那樣，它會在你的系統上迅速崩潰。它也可以默默地損害某些東西。

可能的解釋，爲什麼後者可能會工作的是，在某些實現free()不會修改塊的內容，並不立即返回到操作系統的內存塊，所以取消引用塊的指針仍然是「合法「，塊中的數據仍然完好無損。

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2010-04-14 10:41:17 sharptooth

是因爲編譯器把指令放在二進制文件中，記住current-> next的地址，儘管我釋放了current，而我的VC++卻沒有。

我不這麼認爲。

我只是想了解編譯器是如何工作的。

這是我們釋放對象所佔的空間之前，GCC編譯器的例子（我沒有VC++）

struct film { film* next; }; 

int main() { 
    film* current = new film(); 
    delete current; 

    return 0; 
} 

;Creation 
movl $4, (%esp) ;the sizeof(film) into the stack (4 bytes) 
call _Znwj  ;this line calls the 'new operator' 
        ;the register %eax now has the pointer 
        ;to the newly created object 

movl $0, (%eax) ;initializes the only variable in film 

;Destruction 
movl %eax, (%esp) ;push the 'current' point to the stack 
call _ZdlPv  ;calls the 'delete operator' on 'current'

如果這是一個類，並有一個析構函數，那麼它應該被稱爲在刪除操作符的內存中。

破壞對象並釋放其內存空間後，您無法再安全地引用current-> next。

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2010-04-14 10:55:59 bakkal

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