C++ 如何在free（）中检查恶魔般的狂野自由？

我对这种情况进行了测试：

 // Diabolical wild free #2.

int main() {
 char* a = (char*) my_malloc(200);
 char* b = (char*) my_malloc(50);
 char* c = (char*) my_malloc(200);
 char* p = (char*) my_malloc(3000);
 (void) a, (void) c;
 memcpy(p, b - 200, 450);
 my_free(b);
 memcpy(b - 200, p, 450);
 my_free(b);
 m61_printstatistics();
}

预期结果：

/！内存错误：无效的自由指针

我现在可以使用free list检查第二次

free（）

调用，但是

1） 第二个

free（）

调用，释放另一个对象，因为

memcpy（b-200，p，450）

2） 在这种情况下，我们还对同一对象多次调用

free（）

，但这是正确的执行

//正确的执行不应报告错误

int main() {
 for (int i = 0; i < 10; ++i)
 {
     int* ptr = (int*) my_malloc(sizeof(int) * 10);
     for (int j = 0; j < 10; ++j)
     {
         ptr[i] = i;
     }
     my_free(ptr);
 }
 m61_printstatistics();
 }

intmain（）{
对于（int i=0；i<10；++i）
{
int*ptr=（int*）my_malloc（sizeof（int）*10）；
对于（int j=0；j<10；++j）
{
ptr[i]=i；
}
我的免费（ptr）；
}
m61_printstatistics（）；
}

---

那么如何在

free（）

实现中检查无效的空闲指针呢？

您可以使用

xfree

宏进行测试（假设您的程序尚未

空闲（NULL）

：

---

在实践中，检查这类事情的最佳方法是使用运行它。您可以尝试创建自己的框架/宏，但通常最好将在valgrind下运行它作为定期测试过程的一部分。

假设我们忽略了在e由

b

指向的对象边界，您的目标是编写或测试一个C库，该库应该能够诊断

b

上对

free（）

的双重调用的错误

这是一个错误的原因是

malloc

和

free

的典型实现将

free（）

'd内存作为链表放入空闲内存列表中。为了节省内存，只需

free（）

'd内存本身被重用为自由列表数据结构的节点对象。因此，自由列表中的其他一些节点可能在第一次调用

free（）

后指向由

b

表示的内存。在第二次调用

free（）时

调用时，

b

的节点将再次插入到列表中，可能会导致其他节点指向它。空闲列表将被视为已损坏。由于

malloc（）

从空闲列表中删除数据，因此在空闲列表中两次使用同一节点将是一个严重问题

---

有几种方法可以“捕获”这个问题。一种可能是将空闲列表实现为一个查找树，它使用自己的内存来查找指向返回到

free（）

的内存的节点。这允许第二次调用

free（）

注意到

b

已经在树中。因此，对

free（）

的双重调用被检测到，并且可以相应地进行标记。

调用

free（）

后，可以将指针设置为

NULL

，这将进行第二次调用

free（）

非操作调用

free（）

对已被释放的对象执行未定义的行为。

free

执行超出您（有效）访问权限的操作。您不能两次释放同一块。...........这必须是以前调用malloc（）、calloc（）或realloc（）返回的。否则，或者如果是free（ptr）已经被调用过，未定义的行为发生。“@NathanOliver这不起作用。因为我们

memcpy（b-200，p，450）

所有数据都将被删除顺便说一句，第二个memcpy也是完全未定义的行为。释放内存后，您不能触摸它。@Anatoly您似乎认为memcpy会物理移动物理内存块（或等效的虚拟内存块）。它不是。它要求您对源内存块和目标内存块都有权限。您完全有责任确保满足此要求，但您在代码中公然违反了此要求。这是一个严重的错误。当我第二次释放内存时，我会触摸另一个内存块！因为memcpy（b-200，p，450）这就是为什么自由列表需要作为一个单独的数据结构来实现，该结构指向被释放的元素。您的测试旨在销毁通常用于将被释放的元素存储在自由列表中的“节点”数据。

#if MY_DEBUG
#define xfree(p) ((void) ((p) ? (free(p), (p) = 0) : (fprintf(stderr, "double free\n"), exit(1), (void *) 0)))
#else
#define xfree(p)  free(p)
#endif