C 双重自由问题

如何通过编写一个名为free的包装函数来解决双重自由问题，这样我就不需要更改源代码中的每个自由调用了？

不要这样做

不，真的。解决实际问题。一旦对指针调用了free（），您的代码就不应该以任何理由保留它。清空它，这样你就不能再释放它了；这将使陈旧指针取消引用引起的任何其他问题也可见。

不要这样做

一种简单的方法是定义包装器函数，然后#定义free来调用函数

#undef free
#define free(x) wrapper_free(x)
/* ... */
int *data = malloc(42);
free(data); /* effectively calls wrapper_free(data) */

---

但是。。。不要那样做

我同意其他帖子说你不应该这样做。主要是，如果有人查看您的代码并试图弄清楚发生了什么（当他们习惯于只看到释放内存时），他们会更加困惑

如果您正在寻找一段允许您释放和清除指针的单行代码，我建议您使用宏，尽管还有其他方法（创建一个将指针指向指针的方法）

编辑 正如Christoph在一篇评论中提到的，您还可以确保用户将宏用作函数（在这样的情况下，使用do以分号结束行）：

#define FREEANDCLEAR(pointer)\
do {\
   free(pointer);\
   pointer = 0;\
} while(0)

---

它将执行一次，并需要一个结束分号。

查看stackoverflow问题的答案

---

使用这些答案中的工具或技术可以让您合并一个内存管理器，用于检查这些类型的问题，以便您能够识别和修复它们（正如您的问题的许多其他答案所表明的那样，使用类似这样的方法作为解决方法不是一个好主意）。

以下代码截取对

malloc（）的调用

、

realloc（）

和

calloc（）

用于日志记录

调用

free（）

时，它会检查内存以前是否分配了其中一个函数。如果没有，程序将终止。释放空指针将被报告，但执行将继续

标题

memdebug.h

：

#undef free
#define free(PTR) memdebug_free(PTR, #PTR, __FILE__, __func__, __LINE__)

#undef malloc
#define malloc(SIZE) memdebug_log(malloc(SIZE))

#undef realloc
#define realloc(PTR, SIZE) memdebug_log(realloc(PTR, SIZE))

#undef calloc
#define calloc(COUNT, SIZE) memdebug_log(calloc(COUNT, SIZE))

#ifndef MEMDEBUG_H
#define MEMDEBUG_H

extern void memdebug_free(void *ptr, const char *ptr_arg, const char *file, 
    const char *func, int line);
extern void *memdebug_log(void *ptr);

#endif

Source

memdebug.c

：

#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#ifndef MEMDEBUG_TABLE_SIZE
// log 16k allocations by default
#define MEMDEBUG_TABLE_SIZE 0x4000
#endif

static void *alloc_table[MEMDEBUG_TABLE_SIZE];
static size_t top;

void *memdebug_log(void *ptr)
{
    assert(top < sizeof alloc_table / sizeof *alloc_table);
    alloc_table[top++] = ptr;
    return ptr;
}

void memdebug_free(void *ptr, const char *ptr_arg, const char *file,
    const char *func, int line)
{
    if(!ptr)
    {
        fprintf(stderr,
            "%s() in %s, line %i: freeing null pointer `%s` -->continue\n",
            func, file, line, ptr_arg);

        return;
    }

    for(size_t i = top; i--; )
    {
        if(ptr == alloc_table[i])
        {
            free(ptr);
            --top;
            if(i != top) alloc_table[i] = alloc_table[top];
            return;
        }
    }

    fprintf(stderr,
        "%s() in %s, line %i: freeing invalid pointer `%s`-->exit\n",
        func, file, line, ptr_arg);

    exit(EXIT_FAILURE);
}

#包括
#包括
#包括
#ifndef MEMDEBUG_表格大小
//默认情况下记录16k分配
#定义MEMDEBUG_表大小0x4000
#恩迪夫
静态void*alloc_table[MEMDEBUG_table_SIZE]；
静态大小\u t顶部；
void*memdebug_日志（void*ptr）
{
断言（top继续\n，
func、文件、行、ptr_arg）；
返回；
}
对于（大小i=top；i--）
{
if（ptr==alloc_表[i]）
{
免费（ptr）；
--顶部；
如果（i！=top）alloc_table[i]=alloc_table[top]；
返回；
}
}
fprintf（标准，
%s（）在%s的第%i行：释放无效指针“%s”-->退出\n，
func、文件、行、ptr_arg）；
退出（退出失败）；
}

除了所有其他关于内存管理开发等的答案和参考资料之外

当双自由发生时，代码中会出现错误，表明事情没有按正确的顺序进行，等等

大约10年前，当我开始使用Java时，每个人都称赞Java，因为您不必为new/delete操心

我很烦恼（因为我习惯于在C/C++中开发），因为突然之间，除了malloc/free之外，在软件中以许多方式出现的所有打开/关闭、创建/销毁、锁定/解锁模式都可能被打破，因为每个人都认为所有清理都是自动的

因此，当您遇到这些问题时，您可能迟早也会遇到其他问题。资源被占用，数据库连接被消耗，文件系统上的文件被锁定

---

Double free表示您的程序没有良好的结构，例如在一个层中分配的东西在另一个层中被释放。

+1用于将指针设置为NULL。这实际上是不使用Double free的最简单解决方案。在任何情况下，编写一个自定义的

my_free（）

来执行

free（）

然后将指针设置为NULL似乎是确保这一点的最简单方法。但这涉及到代码更改：-）包装器函数处理指针为NULL的优点。有些语言甚至包括这些，使用它们总是一种很好的做法。Delphi对象有一个free（）方法，但最好使用FreeAndNil（）全局函数。当然，当指针已经为null时，它也不会抛出错误，而free会抛出错误。@Chris：是什么让你认为

free（null）

会抛出错误？ANSI标准，第4.10.3.2节：“如果ptr是空指针，则不会发生任何操作。”“修复实际问题”-如果您不帮助他编写一个

free

替换，突出显示双自由发生的位置，您认为他将如何解决问题？如果您有同一指针的两个副本，则通过free（）将其中一个设置为空或者免费包装（）不会阻止释放第二个副本的尝试。如果（指针）-

免费（空）

有效且不执行任何操作，则无需检查

；另外，您可能希望将其包装在一个
do..while（）
循环中，以获得类似syntaxThank Christoph的函数，我删除了if，并使用do while添加了第二个实现！在进行辩护之前，您应该先执行一个
#undef free
：C标准允许stdlib函数按照以下方式进行传统实现：macros@pmg你能解释一下原因吗？@gewure:
free（）
有一个非常精确的定义。从长远来看，用其他东西取代它肯定会伤害你的脚（你会比你想象的更早忘记这个替代品）。如果在头文件中给出“重新定义”，则尤其如此。@pmg-well。。。尽管如此，我还是这样做了（不是免费的stdlib）
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#ifndef MEMDEBUG_TABLE_SIZE
// log 16k allocations by default
#define MEMDEBUG_TABLE_SIZE 0x4000
#endif

static void *alloc_table[MEMDEBUG_TABLE_SIZE];
static size_t top;

void *memdebug_log(void *ptr)
{
    assert(top < sizeof alloc_table / sizeof *alloc_table);
    alloc_table[top++] = ptr;
    return ptr;
}

void memdebug_free(void *ptr, const char *ptr_arg, const char *file,
    const char *func, int line)
{
    if(!ptr)
    {
        fprintf(stderr,
            "%s() in %s, line %i: freeing null pointer `%s` -->continue\n",
            func, file, line, ptr_arg);

        return;
    }

    for(size_t i = top; i--; )
    {
        if(ptr == alloc_table[i])
        {
            free(ptr);
            --top;
            if(i != top) alloc_table[i] = alloc_table[top];
            return;
        }
    }

    fprintf(stderr,
        "%s() in %s, line %i: freeing invalid pointer `%s`-->exit\n",
        func, file, line, ptr_arg);

    exit(EXIT_FAILURE);
}