free在釋放內(nèi)存的時(shí)候,為什么不需要指定內(nèi)存的大小?
這個(gè)是學(xué)生前兩天面大疆的時(shí)候,面試官提出的問題。
這個(gè)問題不難,比起malloc申請內(nèi)存的過程要簡單的多。
malloc在申請內(nèi)存的時(shí)候,需要指定內(nèi)存的大小,申請成功則返回這塊內(nèi)存的地址,但是free的時(shí)候,只需要指定釋放的內(nèi)存的起始地址,系統(tǒng)就知道從這個(gè)地址開始需要釋放多少個(gè)字節(jié)。
char*ptr = (char *)malloc(128); free(ptr);原因也很簡單,malloc在申請內(nèi)存的時(shí)候,申請到的內(nèi)存往往比我們需要的內(nèi)存大,也就是在我們能使用的內(nèi)存前面會多出一塊內(nèi)存存放頭部信息,這個(gè)信息就包含了接下來這塊內(nèi)存的大小。

所以在釋放內(nèi)存的時(shí)候,只要根據(jù)我們提供的地址,向前再移動一些字節(jié),就能知道需要釋放的內(nèi)存大小。
《unix環(huán)境高級編程》一書中也提到:
大多數(shù)實(shí)現(xiàn)所分配的存儲空間比所要求的要稍大一些,額外的空間用來記錄管理信息——分配塊的長度,指向下一個(gè)分配塊的指針等等。
當(dāng)然,這個(gè)所謂的頭部信息,不同的平臺存放的內(nèi)容也不太一樣。
《C程序設(shè)計(jì)語言》這本書中就提到了一種結(jié)構(gòu):
union header_t { struct { unsigned size; unionheader_t*next; }; long align; };聯(lián)合體中嵌套了結(jié)構(gòu)體,結(jié)構(gòu)體中包含了兩個(gè)成員:一個(gè)是指向下一個(gè)頭部的指針,一個(gè)表示堆內(nèi)存的大小。
寫個(gè)代碼驗(yàn)證一下。
char*ptr=(char*)malloc(128); memset(ptr - 16, 0, 16); free(ptr);先用malloc申請一塊內(nèi)存,然后從返回的地址開始,向前16個(gè)字節(jié),全部清空成0,然后再用free釋放內(nèi)存。
編譯沒有問題,但是運(yùn)行的時(shí)候,提示free出錯(cuò)。 這只是個(gè)演示代碼,實(shí)際情況不一定是16個(gè)字節(jié)。
所以在寫代碼的時(shí)候,一定不要越界訪問,一旦出了問題,很難去定位問題的出處。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:free()為什么不需要指定內(nèi)存大小
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