FFMPEG4.1源码分析之 内存管理APIs av_freep() && av_free()

1. av_freep()

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av_freep() 声明：

• 所属库：libavutil（lavu），libavutil是ffmpeg的工具类库，本函数是其内存管理类库中的函数
• 头文件：libavutil/mem.h
• 声明：释放一个内存块，这个内存块由av_malloc()/av_realloc()家族函数来分配的，并且将指针置为NULL。注意看函数说明，对于av_free()函数的使用会导致悬空指针，而av_freep()函数不会导致悬空指针，关于悬空指针的论述见文章 野(wild)指针与悬空(dangling)指针
             1） 重点一：该函数可以解决悬空指针的问题！！！这个确实是很大的改进！！！，如何实现的见后文分析
             2） 重点二：传入的ptr解释为“Pointer to the pointer to the memory block which should be freed”，ptr应该是双重指针！！！

• /**
   * Free a memory block which has been allocated with a function of av_malloc()
   * or av_realloc() family, and set the pointer pointing to it to `NULL`.
   *
   * @code{.c}
   * uint8_t *buf = av_malloc(16);   
   * av_free(buf);
   * // buf now contains a dangling pointer to freed memory, and accidental
   * // dereference of buf will result in a use-after-free, which may be a
   * // security risk.
   *
   * uint8_t *buf = av_malloc(16);
   * av_freep(&buf);
   * // buf is now NULL, and accidental dereference will only result in a
   * // NULL-pointer dereference.
   * @endcode
   *
   * @param ptr Pointer to the pointer to the memory block which should be freed
   * @note `*ptr = NULL` is safe and leads to no action.
   * @see av_free()
   */
  void av_freep(void *ptr);

av_freep() 源码：

• 源文件：libavutil/mem.c

  void av_freep(void *arg)
  {
      void *val;
  
      memcpy(&val, arg, sizeof(val));
      memcpy(arg, &(void *){ NULL }, sizeof(val));
      av_free(val);
  }
  
   * uint8_t *buf = av_malloc(16);
   * av_freep(&buf);

1. 虽然av_freep()函数很简单，就几行代码，但实际上很容易让人晕头，以一个示例来讲会比较清楚明白，如上述两行代码所示，展示了av_freep()函数的一般用法，注意，我们需要释放的是buf指向的内存，而传入av_freep()的并非是指针buf，而是buf指针所在的地址，又是一个double point。哎，一到双重指针就犯晕。
2. memcpy(&val, arg, sizeof(val)); 该函数将arg指向的内存地址开始的数据，拷贝sizeof(val)个byte数据，到&val开头的地址处。我们一个个来分析都是啥：
           1）如示例所知，arg为&buf，那么arg指向的buf这个指针；
           2）由于val类型为void*，因此，sizeof(val)为地址长度，一般是4字节；   
           3）由1）2）可知其实就是拷贝buf的值，也即需要释放的空间(由av_malloc(16)分配的空间)的地址
           4）这个地址值拷贝到&val，也即让val这个指针指向这个空间咯，务必理解这点。
3.  memcpy(arg, &(void *){ NULL }, sizeof(val)); 有了2做分析基础，那么可以知道就是往arg指向的地址赋值为NULL，arg指向的地址是什么呢？arg为&buf，其实就是让buf这个指针指向了NULL，即buf=NULL。这样就解决了悬空指针的问题
4.  av_free(val)来释放av_malloc(16)分配的空间，见后续av_free()的分析。

2 av_free()

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av_free() 声明：

• 所属库：libavutil（lavu） ，libavutil是ffmpeg的工具类库，本函数是其内存管理类库中的函数
• 头文件：libavutil/mem.h
• 声明：释放一个使用av_malloc()/av_realloc()函数分配的内存块。
            1）ptr就于av_freep()的入参ptr不一样咯，“Pointer to the memory block which should be freed”，直接就是指向要释放空间的指针了；
            2）ptr可以为NUL
            3）推荐使用av_freep()而非av_free()，以避免留下悬空指针~~

  /**
   * Free a memory block which has been allocated with a function of av_malloc()
   * or av_realloc() family.
   *
   * @param ptr Pointer to the memory block which should be freed.
   *
   * @note `ptr = NULL` is explicitly allowed.
   * @note It is recommended that you use av_freep() instead, to prevent leaving
   *       behind dangling pointers.
   * @see av_freep()
   */
  void av_free(void *ptr);
  

av_free() 源码：

• 源文件：libavutil/mem.c

  void av_free(void *ptr)
  {
  #if HAVE_ALIGNED_MALLOC
      _aligned_free(ptr);
  #else
      free(ptr);
  #endif
  }

1.  注意HAVE_ALIGNED_MALLOC存在的情况下，ffmpeg使用av_malloc分配内存时，使用_aligned_malloc()库函数，因此，此处对应的也是使用内存对齐的释放函数_aligned_free()

   #elif HAVE_ALIGNED_MALLOC
       ptr = _aligned_malloc(size, ALIGN);
   #elif HAVE_MEMALIGN

2. 否则使用常规的c运行库 free()函数进行内存释放。