从 C 中其他函数内部释放指针

Question

考虑一下 c 代码：

void mycode() {
  MyType* p = malloc(sizeof(MyType));
  /* set the values for p and do some stuff with it */
  cleanup(p);
}


void cleanup(MyType* pointer) {
  free(pointer);
  pointer = NULL;
}

我认为调用 cleanup(p); 后 p 的内容现在应该为 NULL，这是错误的吗？ cleanup(MyType*pointer) 能否正确释放内存分配？

我正在编写我的大学作业，发现调试器仍然显示指针具有内存地址，而不是我期望的 0x0（或 NULL）。

我发现 C 中的内存管理非常复杂（我希望不仅仅是我）。任何人都可以阐明正在发生的事情吗？

Answer 1

是的，这将正确释放内存。

cleanup函数内部的pointer是一个局部变量；仅为该函数在本地存储的传入值的副本。

这可能会增加您的困惑，但您可以从 cleanup 内部调整变量 p 的值（对于 mycode 方法来说是本地的） > 方法如下：

void cleanup(MyType** pointer) {
  free(*pointer);
  *pointer = NULL;
}

在这种情况下，pointer 存储指针的地址。通过取消引用，您可以更改存储在该地址的值。您将像这样调用 cleanup 方法：（

cleanup(&p);

也就是说，您想要传递指针的地址，而不是其值的副本。）

我会注意到，处理这种情况通常是很好的做法在软件的同一逻辑“级别”上进行分配和释放 - 即不要让调用者负责分配内存，然后在函数内释放它。保持一致并处于同一水平。

Answer 2

cleanup 将正确释放 p，但不会更改其值。 C 是一种按值传递语言，因此您无法从被调用函数更改调用者的变量。如果您想从 cleanup 设置 p，您需要执行以下操作：

void cleanup(MyType **pointer) {
  free(*pointer);
  *pointer = NULL;
}

并这样称呼它：

cleanup(&p);

您的代码有点不惯用，您能解释一下吗更好一点为什么要编写这个cleanup函数？

Answer 3

是

是

是：有一块内存是由malloc(3)神奇地产生的。您已将此内存的地址（但不是内存本身）以任何有意义的方式分配给指针 p，该指针是 mycode()< 中的 auto 变量/代码>。

然后，按值将 p 传递给 cleanup()，这将复制指针，并使用 cleanup() 的本地副本，释放该块。 cleanup() 然后将它自己的指针实例设置为 NULL，但这没有用。一旦函数完成，参数指针就不再存在。

回到mycode()，您仍然有指针p保存地址，但是该块现在位于空闲列表上，并且在再次分配之前对于存储并不是很有用。

您可能会注意到，您甚至仍然可以存储到 *p, 并从中读回，但是会发生各种数量的下游损失，因为该内存块现在属于库，并且您可能会损坏其数据结构或 malloc() 块的未来所有者的数据。

仔细阅读 C 语言可以让您对变量生存期有一个抽象的概念，但是将参数传递和局部变量分配的近乎通用（无论如何对于编译语言）实现可视化为堆栈操作要容易得多。在 C 课程之前学习汇编课程会有所帮助。

Answer 4

这不起作用，因为 cleanup() 中的指针是本地的，因此调用函数看不到为其分配NULL。有两种常见的方法可以解决这个问题。

1. 不要发送清理指针，而是向其发送指向该指针的指针。因此，将 cleanup() 更改如下：

void cleanup(MyType** 指针)
{
  自由（*指针）；
  *指针=空；
}

然后只需调用cleanup(&p)。

1. 第二种非常常见的选项是使用#define 宏来释放内存并清理指针。

如果您使用 C++，则还有第三种方法，将 cleanup() 定义为：

void cleanup(MyType& *pointer)
{
// 你的旧代码保持不变
}

Answer 5

这里有两个问题：

我的想法是不是错了？
清理（​​p）；被称为，内容
p 现在应该为 NULL？

是的，这是错误的。调用free后，指针指向的内存被释放。这并不意味着指针指向的内容被设置为 NULL。另外，如果您期望指针 p 在 mycode 中变为 NULL，则不会发生这种情况，因为您正在传递 p 的副本 到清理。如果您希望 mycode 中的 p 为 NULL，那么您需要一个指向 cleanup 中的指针，即 cleanup 签名将为 清理（​​MyType**）。

第二个问题：

将正确清理（MyType* 指针）
释放内存分配？

是的，由于您正在对 malloc 返回的指针执行 free 操作，因此内存将被释放。

Answer 6

不只是你。

cleanup() 将正确清理您的分配，但不会将指针设置为 NULL （恕我直言，这应该被视为与清理分开。）数据指向的指针通过指针传递给cleanup()，并正确地free()，但指针本身按值传递，因此当您将其设置为 NULL 时您只会影响 cleanup() 函数的指针的本地副本，而不是原始指针。

有三种方法可以解决这个问题：

1. 使用指向指针的指针。

   void cleanup(struct MyType **p) { free(*p); } *p = 空； }
   

2. 使用宏。

   #define cleanup(p) do { free(p); p = 空；而(0)
   

   或者（可能更好）：

   void cleanup_func(struct MyType *p) { /* 更复杂的清理 */ }
   #define cleanup(p) do { cleanup_func(p); p = 空；而(0)
   

3. 将设置指向NULL的指针的责任留给调用者。这可以避免不必要的赋值以及代码混乱或损坏。