C语言中free函数如何确定释放的空间大小

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:
  C语言中free函数如何确定释放的空间大小
  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:
  C语言中free函数如何确定释放的空间大小
  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.



FROM:  http://blog.sina.com.cn/s/blog_5aa882f60102uxs8.html

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