Понимание free() буфера перед оператором return

Question

Я хочу понять поведение возврата указателя из вызова функции. Предположим, у меня есть следующий простой код:

int main(){ 
    int i; 
    float *ssd; 
    ssd = test(); 

    for (i = 0; i < 3; ++i) { 
     printf("%f, ", ssd[i]); 
    } 
    printf("\n \n"); 

    memset(ssd, 0.0, 3*sizeof(float)); 

    for (i = 0; i < 3; ++i) { 
     printf("%f, ", ssd[i]); 
    } 
    printf("\n \n"); 

} 

float *test(){ 

    float *buff = malloc(3* sizeof(float)); 
    int i; 
    for (i = 0; i < 3; ++i) { 
     buff[i] = (float) (6.31 + i); 
    } 

    free(buff); 
    return buff; 

} 

Как вы видите, я создал временный буфер buff внутри test(). Прежде чем я вернусь, я освободил buff перед заявлением return. Хотя я протестировал его, и результаты были такими, как ожидалось, я не понимаю, как функция test() может вернуть значения buff, хотя free(buff) есть до return buff?

Answer 1

После

free(buff); 

любые дальнейшие операции, которые являются разыменовать buffнеопределенное поведение.

test() Ваша функция выделяет буфер, а затем free оно что перед возвращением его в main как ssd.

Так что, когда ssd разыменовывается в main, хотя указатель все еще имеет то же значение, что было выделено на malloc, он уже не указывает на память, что вы «владеете». Поэтому с этого момента все может случиться. Ваш код может по-прежнему работать, а может и нет.

Answer 2

Память, указанная первоначально buff, не перезаписывается, сохраняя при этом сохраненные в ней значения.

Это обычно то, что мы называем «память, содержащая мусор», но так как вы ее инициализировали, то все работает.

Answer 3

От LibC документации,

Иногда, бесплатно фактически может вернуть память операционной системы и сделать процесс меньше. Как правило, все, что он может сделать, это разрешить более поздний вызов в malloc для повторного использования пробела. Между тем, пространство остается в вашей программе как часть бесплатного списка, используемого внутри malloc.

Звонок на бесплатный не гарантирует, что пространство очищено. Но то, что гарантировано (по крайней мере, реализацией GNU libc), заключается в том, что

1. Освобожденное таким образом пространство, возможно, будет использоваться средой выполнения в будущих вызовах любых динамических программ распределения памяти.

Чтобы доказать это, я изменил вашу программу следующим образом. Он в основном добавляет цикл for в вашу функцию test(), которая просто выделяет и освобождает бафф за n раз (например, 10 раз) и печатает содержимое буфера в курсе. Поэтому каждый раз, когда я запускаю программу, он печатает содержимое в первый раз и когда malloc() и free() вызывается, содержимое * buff очищается, а мусор печатается. (тестируется на mac, gcc 4.8+). Надеюсь, это поможет.

#include<stdlib.h> 
 
#include<stdio.h> 
 
#include<string.h> 
 
float *test(){ 
 
    float *buff = malloc(3* sizeof(float)); 
 
    int i, j; 
 
    for (i = 0; i < 3; ++i) { 
 
    buff[i] = (float) (6.31 + i); 
 
    } 
 
    free(buff); 
 
    int n = 10; 
 
    for(i=0;i<n;i++) 
 
    { 
 
    printf("Iteration %d ", i); 
 
    for (j = 0; j < 3; ++j) { 
 
     printf("%f, ", buff[i]); 
 
    }  
 
    printf("\n"); 
 
    buff = malloc(3 * sizeof(float)); 
 
    free(buff); 
 
    } 
 
    return buff; 
 

 
} 
 
int main(){ 
 
    int i; 
 
    float *ssd; 
 
    ssd = test(); 
 
    printf("\n \n"); 
 
    memset(ssd, 0.0, 3*sizeof(float)); 
 
    for (i = 0; i < 3; ++i) { 
 
    printf("%f, ", ssd[i]); 
 
    } 
 
    printf("\n \n"); 
 
}