C语言中free函数如何确定释放的空间大小

最新推荐文章于 2023-10-29 18:16:53 发布

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在前几天被人问到:malloc函数开辟空间返回地址的前两个字节的作用？
　　当被问到这个问题时，我开始回忆平时如何使用malloc．由于平时在windows下使用malloc或者new进行堆内存开辟时，发现在对多于开辟空间的地址赋值，再进行调用free或者delete时，系统会崩溃，因此，我跟他说，在malloc开辟指定长度的空间后面有部分空间用于进行校验．
　　今天写代码进行测试，测试代码如下：
　　#include"stdio.h"
　　#include "stdlib.h"
　　#include "string.h"

　　void ShowBeforeAndAfterMalloc(unsigned char* pBuffer, int nBufferLength)
　　{
   　　　 int i=0;
   　　　//查看内存的上下范围
    　　　int nRange = 50;
   　　　 if(NULL != pBuffer)
   　　　 {
       　　　　 for(i=-nRange; i ＜ nBufferLength+nRange; i++)
       　　　　 {
            　　　　　//此处为了与自动换行进行区分
           　　　　　 if(0 == i || nBufferLength == i) printf("\n\n");

           　　　        //将信息打印出来　　
            　　　　　printf("% 02x",*(pBuffer+i));

          　　　　　 //两个字节两个字节打印，以符合习惯
           　　　　　 if(i%2 != 0)
            　　　　　{
                　　　　　　printf(" ");
            　　　　　}
       　　　　 }
       　　　　 printf("\n\n");
  　　　  }
　　}

　　int main(void)
　　{
    　　　const int nNeedSize = 20;
    　　　//开辟空间
    　　　unsigned char* p = (unsigned char*)malloc(nNeedSize);
    　　　unsigned char* q = NULL;
    　　　//初始化内存区域
    　　　memset(p,0xfd,nNeedSize);

    　　　q = (unsigned char*)malloc(nNeedSize<<1);
    　　　memset(q,0xfd,nNeedSize<<1);

    　　　ShowBeforeAndAfterMalloc(p,nNeedSize);
    　　　ShowBeforeAndAfterMalloc(q,nNeedSize<<1);

    　　　free(p);
    　　　printf("=================== After free(p)==================\n");
    　　　ShowBeforeAndAfterMalloc(p,nNeedSize);

    　　　free(q);
    　　　printf("=================== After free(q)==================\n");
    　　　ShowBeforeAndAfterMalloc(q,nNeedSize<<1);

    　　　printf("Hello World!\n");
    　　　return 0;
　　}
　　在windows下输出结果如下：
　　
　　在debug模式下红色框选部分用于指定开辟空间的大小，绿色框选部分用于标识起始位置和终止位置．这也就解释了，在windows下用VS的debug模式下进行开发情况下，只要数据越界存储，系统马上就能指出．同时free时还将内存置成非法值．但在realse模式下，内存结构会改变，具体内容自己运行查看．
　　在linux下输出结果如下:
　　
　　在图中第一行fdfd开始的前８个字节为0x21 = ２x16+1 = 33; 33-20 ＝13；13-9=4;在第一行fdfd下方，有两对0000占用４个字节，然后紧跟着　0x31．
　　在图中第二行fdfd开始的前8个字节为0x31 = 3*16+1 = 49; 49-40 = 9; 9-9=0;在第二行fdfd下方直接跟着0xb10f02．具体什么意思，自己揣摩，我能分析的只有这么多了．
　　综上，不管在windows还是linux下，malloc开辟空间后，其前后总要有用于校验的字节序列．因此写代码时要时刻注意不要越界．