free 一个指针时【 retval = HeapFree(_crtheap, 0, pBlock);】报错的原因

本文深入探讨了C/C++中内存释放常见问题及其解决方案,强调了使用malloc/free与new/delete的正确配对使用,以及如何避免野指针导致的内存泄露。通过分析实例代码,提供了解决内存相关错误的实用指南。

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报错的位置

void __cdecl _free_base (void * pBlock)
{

        int retval = 0;


        if (pBlock == NULL)
            return;

        RTCCALLBACK(_RTC_Free_hook, (pBlock, 0));

        retval = HeapFree(_crtheap, 0, pBlock);//最后一个箭头指到这儿,蛋疼!!!
        if (retval == 0)
        {
            errno = _get_errno_from_oserr(GetLastError());
        }
}

 

解决方案:

方案1

在运行结束后报错,基本都是内存释放的问题!

释放了一个指针,这个指针所指的内存,不是用malloc等内存管理函数分配的内存。
查看一下那个指针是啥东西。

是否已经施行过加减运算,或者干脆就是随便拿过来的一个数值,
或者一个不用释放的指针(指向局部变量的指针,指向全局变量的指针),
甚至是野指针。

方案2

C,C++ 兼容的分配释放堆内存的函数:
malloc,realloc 
free 
凡是malloc 分配成功的内存,一定要用free释放,这个只要求,内存地址不变就行,分配的指针的值是多少,释放是就必须还是多少。

C++专用:
由于C++分配和释放内存的运算符new delete会分别调用构造函数,析构函数;
所以要求必须配对使用,并且 指针类型和指针的值,delete 的必须和 new的相同,不然就“有可能”不争取

分配单个对象用 new, delete

class A{....}; 
A *pa=new A;//这里使用的是new 运算符!!
......          //这些代码,不可以改动pa的值
delete pa;    //使用的是delete 运算符!!改动后这个释放就错了!

分配对象数组用 new[],delete[];例如

class A{....}; 
A *pa=new A[10];//这里使用的是new[]运算符!!
......          //这些代码,不可以改动pa的值
delete []pa;    //使用的是delete[]运算符!!改动后这个释放就错了!

ew分配的用free释放 是错误的,同样,malloc 分配的用delete释放也是错误的!

这里指的是,这样做逻辑上是错误的;
非常可能会出错,并不是说一定会出错;

但是不养成配对使用的习惯,很容易出错!!!!

 

 

 

参考文章

1. 在程序运行结束后(系统自动回收堆空间时报错)

<think>我们正在讨论`usb_devio_init()`函数,它是USB设备文件系统初始化的一部分。根据之前的上下文,我们知道`usb_register(&usbfs_driver)`用于注册usbfs驱动,而`usb_devio_init()`则是初始化用户空间与USB设备通信的接口(通常是`/dev`节点或`/proc/bus/usb`的访问)。 在Linux内核中,`usb_devio_init()`函数负责创建设备文件系统(通常是`usbfs`)所需的设备节点和文件操作接口。如果这个函数调用失败(即`retval = usb_devio_init()`返回非0值),我们需要进行排查。 ### 1. `usb_devio_init()`的作用 该函数通常完成以下任务: - 注册字符设备(使用`register_chrdev`或`alloc_chrdev_region`) - 创建设备类(`class_create`) - 初始化文件操作(`file_operations`)结构体,如`usbdev_file_operations` - 挂载usbfs(如果使用`/proc/bus/usb`) ### 2. 常见错误及解决方法 #### (1) 返回值检查 ```c retval = usb_devio_init(); if (retval) goto out; ``` - **返回错误码**:通常为负数,如`-ENOMEM`(内存不足)、`-EBUSY`(设备号已被占用)等。 #### (2) 错误码分析 - **-ENOMEM**:内存分配失败 - **原因**:内核内存不足(碎片化严重或小内存系统) - **解决**: - 检查内核日志(`dmesg`)是否有内存分配失败的记录 - 增加系统内存或优化内核配置(如减少模块内存占用) - **-EBUSY**:设备号冲突 - **原因**:主设备号`USB_MAJOR`(通常为180)已被其他驱动占用 - **解决**: - 检查`/proc/devices`中主设备号180是否被占用: ```bash grep ' 180 ' /proc/devices ``` - 如果被占用,需要卸载冲突模块或修改USB主设备号(需重新编译内核) - **-EINVAL**:无效参数 - **原因**:传入的`usb_class`未正确初始化(在`usb_init()`中应通过`usb_major_init()`初始化) - **解决**: - 确认`usb_init()`调用顺序正确,且`usb_major_init()`已成功执行 - 其他错误:如文件系统注册失败(`proc_mkdir`失败)等 #### (3) 依赖项检查 `usb_devio_init()`依赖于: - USB主设备号已分配(`usb_major_init()`成功) - USB总线已注册(`bus_register(&usb_bus_type)`成功) - 内存管理子系统正常工作 ### 3. 调试步骤 #### 步骤1:检查内核日志 使用`dmesg`查看启动日志: ```bash dmesg | grep -i usb ``` 重点关注: - `usbcore: registered new device driver usbfs` - `usbcore: USBDEVFS device registered`(或类似日志) - 错误信息如`usbcore: unable to register usb device (error=-16)` #### 步骤2:验证设备号 检查主设备号`USB_MAJOR`(通常为180)是否被占用: ```bash cat /proc/devices | grep 180 ``` 若无输出,说明设备号空闲;若被占用,需找出冲突模块。 #### 步骤3:检查依赖初始化 确认`usb_devio_init()`的调用顺序正确(在`usb_init()`中): ```c static int __init usb_init(void) { // ... retval = bus_register(&usb_bus_type); // [^1] retval = usb_major_init(); // 分配主设备号 retval = usb_register(&usbfs_driver); // 注册usbfs驱动 retval = usb_devio_init(); // 初始化设备IO // ... } ``` 如果`usb_major_init()`失败,则`usb_devio_init()`必然失败。 #### 步骤4:代码审查 检查`usb_devio_init()`实现(内核版本差异): - 老版本(如2.6)可能使用`register_chrdev(USB_MAJOR, "usb", &usbdev_file_operations)` - 新版本(如4.x)可能使用`alloc_chrdev_region`动态分配设备号 ### 4. 热插拔与用户空间交互 如果`usb_devio_init()`成功,但用户空间无法访问设备,需检查: - 用户权限:确保用户有权限访问`/dev/bus/usb/`下的设备节点 - udev规则:是否阻止了设备节点创建 - usbfs挂载点:是否已挂载(`mount -t usbfs none /proc/bus/usb`) ### 5. 示例错误场景 **场景**:`usb_devio_init`返回`-16`(`-EBUSY`) **原因**:主设备号180已被`other_driver`占用 **解决**: 1. 卸载冲突模块:`rmmod other_driver` 2. 修改USB主设备号(需重新编译内核): ```c // 在include/linux/usb.h中 #define USB_MAJOR 180 → 改为空闲号(如181) ``` 3. 或修改冲突驱动的设备号 ### 6. 相关代码片段 `usb_devio_init()`典型实现(简化): ```c int usb_devio_init(void) { int retval; // 注册字符设备区域 retval = register_chrdev_region(USB_DEVICE_DEV, USB_DEVICE_MAX, "usb"); if (retval) return retval; // 创建设备类 usb_class = class_create(THIS_MODULE, "usb"); if (IS_ERR(usb_class)) return PTR_ERR(usb_class); // 挂载procfs(旧内核) proc_create("driver/usb", ...); return 0; } ``` ### 7. 总结排查流程 ```mermaid graph TD A[usb_devio_init失败] --> B{检查错误码} B -->|ENOMEM| C[内存不足] B -->|EBUSY| D[设备号冲突] B -->|EINVAL| E[依赖未初始化] C --> F[优化内存/增加RAM] D --> G[释放冲突设备号] E --> H[确认usb_init顺序] ``` §§相关问题§§ 1. `usb_devio_init()`在哪些内核版本中有变化? 2. 如何动态调试`usb_devio_init()`函数? 3. 用户空间访问USB设备节点出现权限问题如何解决? 4. USB主设备号冲突的替代解决方案有哪些?</think>### `retval = usb_devio_init()` 详解与问题排查指南 `usb_devio_init()` 是 Linux USB 子系统初始化中的关键步骤,负责初始化用户空间与 USB 设备通信的 I/O 接口(如 `/dev/bus/usb/` 设备节点)。以下从实现原理到问题排查进行全面解析: --- #### 1. 函数功能与位置 在 USB 初始化序列中(如引用[1]所示): ```c static int __init usb_init(void) { bus_register(&usb_bus_type); // 注册USB总线[^1] usb_major_init(); // 分配主设备号 retval = usb_register(&usbfs_driver); // 注册usbfs驱动 retval = usb_devio_init(); // 初始化用户空间I/O接口 usb_hub_init(); // 初始化USB集线器 } ``` - **核心作用**:创建设备文件操作接口(`file_operations`),实现用户空间对USB设备的读写控制 - **依赖关系**: - 必须在 `bus_register()` 和 `usb_major_init()` 之后调用 - 是用户空间工具(如 `lsusb`)能访问设备的前提 --- #### 2. 常见错误及原因分析 | 错误码 | 含义 | 可能原因 | |----------|---------------|--------------------------------------------------------------------------| | **-ENOMEM** | 内存不足 | 内核内存碎片化严重,无法分配 `usbdev_file_operations` 结构体 | | **-EBUSY** | 资源冲突 | 字符设备号已被占用(如其他驱动注册了相同主设备号) | | **-EINVAL** | 无效参数 | `usb_class` 未正确初始化(`usb_major_init()` 失败) | | **-ENODEV** | 设备不存在 | 依赖的USB核心子系统未初始化(`bus_register()` 未完成) | --- #### 3. 系统化排查流程 ##### 步骤1:检查错误码 ```bash dmesg | grep -i "usb_devio_init" # 示例错误日志: # [ 5.432] usbcore: usb_devio_init failed with error -16 ``` - **-16 (EBUSY)**:设备号冲突 → 执行步骤2 - **-12 (ENOMEM)**:内存问题 → 执行步骤3 ##### 步骤2:验证设备号冲突 ```bash # 检查主设备号180是否被占用 cat /proc/devices | grep 180 # 输出示例: # 180 usb_device ``` - **冲突解决**: 1. 卸载冲突模块:`rmmod conflicting_driver` 2. 修改USB主设备号(需重新编译内核): ```c // include/linux/usb.h #define USB_MAJOR 180 → 改为空闲号(如181) ``` ##### 步骤3:内存问题诊断 ```bash # 检查内存分配失败详情 dmesg | grep -i "alloc" # 启用内存调试(需内核配置) echo 1 > /proc/sys/vm/oom_dump_tasks ``` - **优化方案**: - 增加内核内存:`mem=2G`(启动参数) - 减少内置驱动:编译内核禁用无关模块 ##### 步骤4:依赖项验证 确认初始化顺序正确: ```c // drivers/usb/core/usb.c if (!usb_bus_type.p) { // 检查总线是否注册 pr_err("USB bus not registered!\n"); return -ENODEV; } if (!usb_class) { // 检查设备类 return -EINVAL; } ``` --- #### 4. 热插拔相关故障排查 当与引用[2]的热插拔通知结合: ```c static int usbfs_probe(struct usb_device *udev) { // 依赖usb_devio_init创建的设备类 device_create(usb_class, ...); // 若失败可能因usb_devio_init未完成 } ``` - **症状**:设备插入后 `/dev/bus/usb/` 无节点 - **调试**: ```bash # 监控设备添加事件 udevadm monitor --kernel # 强制触发probe echo 1 > /sys/bus/usb/devices/usb1/rescan ``` --- #### 5. 代码层分析(关键函数) ```c int __init usb_devio_init(void) { // 注册字符设备区域 retval = register_chrdev_region(USB_DEVICE_DEV, USB_DEVICE_MAX, "usb"); if (retval) goto out; // 创建设备类(/sys/class/usb) usb_class = class_create(THIS_MODULE, "usb"); if (IS_ERR(usb_class)) { retval = PTR_ERR(usb_class); goto out; } // 注册文件操作 cdev_init(&usb_device_cdev, &usbdev_file_operations); return cdev_add(&usb_device_cdev, USB_DEVICE_DEV, USB_DEVICE_MAX); } ``` **故障点**: 1. `register_chrdev_region()`:设备号冲突 2. `class_create()`:内存不足 3. `cdev_add()`:内核对象引用错误 --- #### 6. 修复案例 **场景**:嵌入式设备启动出现 `usb_devio_init: -16` 1. 排查发现 `gpio_driver` 占用了设备号180 2. 修改方案: ```diff // drivers/gpio/gpiolib.c - module_init(gpiolib_init); + late_initcall(gpiolib_init); // 延迟初始化 ``` 3. 验证:USB初始化完成后才加载GPIO驱动 --- #### 7. 高级调试技巧 ```bash # 1. 启用USB核心调试 echo "module usbcore +p" > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control # 2. 使用kprobe跟踪函数 perf probe --add 'usb_devio_init%return retval=%ax' # 3. 检查内存分配回溯 echo 1 > /sys/module/usbcore/parameters/initcall_debug dmesg | grep "usb_devio_init" ```
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