malloc(0)返回什么地址？

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问题内容：malloc(0)返回什么地址？

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• 所属论坛：C语言 审核组：C/C++
• 提问者：jidahyx 解决者：steedhorse
• 感谢：steedhorse
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• 答案：

  char *p = (char *)malloc(0);
  strcpy(p, "hello");
  printf("%s/n",p);
  free(p); 

  
  其中，p中的地址是堆内的首地址？
  ---------------------------------------------------------------
  
  C99标准（ISO/IEC 9899:1999 (E)）上说：
  
  If the size of the space requested is zero, the behavior is implementationdefined:
  either a null pointer is returned, or the behavior is as if the size were some
  nonzero value, except that the returned pointer shall not be used to access an object.

  如果所请求的空间大小为0，其行为由库的实现者定义：可以返回空指针，也可以让效果跟申请某个非0大小的空间一样，所不同的是返回的指针不可以被用来访问一个对象。

  为什么 new T[0] 和 malloc(0) 不返回空指针

  首先需要说明的是，按照C++标准，成功的 new T[0] 是不能返回空指针的。而 malloc(0)，C 语言标准则指出，成功的时候可以返回空指针，也可以返回非空指针，多数库一般也选择了返回非空指针这种行为。
  
  为什么这么做呢？
  1. 理念：0大小的对象也是对象。
  2. 实践：返回空会和分配失败混淆，尤其是大小是计算出来的时候，这时如果得到的是空指针，用户程序会误以为分配失败了。
  3. 实现：反正返回的地址不能读写，此时可以返回同一个固定的地址，并没什么额外开销。而且多数编译器，C和C++一起提供，C++库的new也用C库的malloc实现，使二者保持一致也比较省事。
  4.不管返回的是不是空，都可以free的。

  测试程序如下

  #include <stdlib.h>
  #include <stdio.h>
  
  int main(int argc, char *argv[])
  {
  char *ptr;
  printf("0x%x/n", ptr); // this line will cause seg fault sometimes
  
  printf("----malloc 0 4 times----/n");
  ptr = (char *)malloc(0);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(0);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(0);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(0);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  printf("----malloc 1 4 times----/n");
  ptr = (char *)malloc(1);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(1);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(1);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(1);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  printf("----malloc 4 4 times----/n");
  ptr = (char *)malloc(4);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(4);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(4);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(4);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  printf("----malloc 16 4 times----/n");
  ptr = (char *)malloc(16);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(16);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(16);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(16);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  printf("----malloc 32 4 times----/n");
  ptr = (char *)malloc(32);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(32);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(32);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(32);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  printf("----malloc 64 4 times----/n");
  ptr = (char *)malloc(64);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(64);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(64);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  ptr = (char *)malloc(64);
  printf("0x%x/n", ptr);
  
  return 0;
  }

  
  

  系统表现如下：
  

  root@dell:~/test# ./a.out .
  0xd27fb840
  ----malloc 0 4 times----
  0x8060f38
  0x8060f48
  0x8060f58
  0x8060f68    diff=0x10=16B
  ----malloc 1 4 times----
  0x8060f78
  0x8060f88
  0x8060f98
  0x8060fa8    diff=0x10=16B
  ----malloc 4 4 times----
  0x8060fb8
  0x8060fc8
  0x8060fd8
  0x8060fe8    diff=0x10=16B
  ----malloc 16 4 times----
  0x8061340
  0x8061358
  0x8061370
  0x8061388    diff=0x18=24B
  ----malloc 32 4 times----
  0x8061948
  0x8061970
  0x8061998
  0x80619c0    diff=0x28=40B
  ----malloc 64 4 times----
  0x8062348
  0x8062390
  0x80623d8
  0x8062420    diff=0x48=72B

  第一个是0xdxxx是因为指针变量在建栈的时候已经在栈上获得4B的一个空间，而空间里面的值，应该是随机的
  不过不晓得为什么总指在同一个地方？

  malloc在ics(introduction to computer science)中讲过，除了分出来的空间之外，为了维护整个堆结构，并考虑时间，空间效果
  其或头，或尾，或头尾，均有额外的指针结构存在
  分析16，32，64B的情况可知，多余的部分为8B，猜测是头尾各4B

  然后再看，0，1，4的时候都是16B，说明每次分配的时候有个最小下限
  也就是起板就是8B作为分出来的数据，另外8B作为额外的指针什么的。