C语言free函数出错,求解!

jianfengtu 2014-08-19 02:54:13
首先请看如下源代码:

/*
* rl.c - Reverse a list
*/

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

struct node {
int data;
struct node *next;
};

struct node *create_list(int array[], int length) {
int i = 0;
struct node *head, *p;
head = (struct node *) malloc( sizeof(struct node) * length );
for ( i=0; i<length-1; i++ ) {
p = &(head[i]);
p->data = array[i];
p->next = &(head[i+1]);
}
p = &(head[i]);
p->data = array[i];
p->next = NULL;
return head;
}

struct node *reserve_list(struct node *list) {
struct node *p, *prev, *next;

for (p = list, prev = NULL; p; p = next) {
next = p->next;
p->next = prev;
prev = p;
}

return prev;
}

void free_list(struct node *list) {
free(list);
}

int main()
{
struct node *p;
int source[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
p = create_list(source, 10);
p = reserve_list(p);
free_list(p);
}


该源代码用命令行:

gcc -o rl rl.c

进行编译,得到应用程序rl,运行该应用程序后,出现如下错误:


$ ./rl
*** glibc detected *** ./rl: double free or corruption (out): 0x0000000000bf90a0 ***
======= Backtrace: =========
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x7ec66)[0x7f04f776bc66]
./rl[0x400668]
./rl[0x4006e9]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(__libc_start_main+0xed)[0x7f04f770e78d]
./rl[0x400489]
======= Memory map: ========
00400000-00401000 r-xp 00000000 08:51 794284 /media/DATA/projects/c-sample/rl
00600000-00601000 r--p 00000000 08:51 794284 /media/DATA/projects/c-sample/rl
00601000-00602000 rw-p 00001000 08:51 794284 /media/DATA/projects/c-sample/rl
00bf9000-00c1a000 rw-p 00000000 00:00 0 [heap]
7f04f74d7000-7f04f74ec000 r-xp 00000000 08:01 529232 /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1
7f04f74ec000-7f04f76eb000 ---p 00015000 08:01 529232 /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1
7f04f76eb000-7f04f76ec000 r--p 00014000 08:01 529232 /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1
7f04f76ec000-7f04f76ed000 rw-p 00015000 08:01 529232 /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1
7f04f76ed000-7f04f78a2000 r-xp 00000000 08:01 529443 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.15.so
7f04f78a2000-7f04f7aa2000 ---p 001b5000 08:01 529443 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.15.so
7f04f7aa2000-7f04f7aa6000 r--p 001b5000 08:01 529443 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.15.so
7f04f7aa6000-7f04f7aa8000 rw-p 001b9000 08:01 529443 /lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.15.so
7f04f7aa8000-7f04f7aad000 rw-p 00000000 00:00 0
7f04f7aad000-7f04f7acf000 r-xp 00000000 08:01 529435 /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.15.so
7f04f7caf000-7f04f7cb2000 rw-p 00000000 00:00 0
7f04f7ccc000-7f04f7ccf000 rw-p 00000000 00:00 0
7f04f7ccf000-7f04f7cd0000 r--p 00022000 08:01 529435 /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.15.so
7f04f7cd0000-7f04f7cd2000 rw-p 00023000 08:01 529435 /lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.15.so
7fff6c313000-7fff6c334000 rw-p 00000000 00:00 0 [stack]
7fff6c3ff000-7fff6c400000 r-xp 00000000 00:00 0 [vdso]
ffffffffff600000-ffffffffff601000 r-xp 00000000 00:00 0 [vsyscall]
Aborted


如果不运行第49行的代码:


p = reserve_list(p);


则不会出错,求高手指出free函数出错的原因。
谢谢!
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我还在迷路 2014-08-21
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引用 20 楼 godbreak 的回复:
我是无语了,char*的指针当然是+1,问题不在指针加一,而在于系统维护的内存分配表根本就没有加一后指针对应的内存块,所以free失败。你的表述“实际已经free了第十一个字节”绝对是错的。
貌似是酱紫的哦,系统没有给这个+1后的地址分配过内存空间,这个时候去释放没有申请的空间,这才是报错原因。我理解错了。。。sorry
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引用 19 楼 liuhengxiao 的回复:
[quote=引用 15 楼 godbreak 的回复:] [quote=引用 11 楼 liuhengxiao 的回复:] 刚又做了个实验
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	char *p =(char *)malloc(10);
	p++;
	free(p);
	return 0;
}
这个的报错结果和你的一致,我申请了10个字节空间,释放之前把P的位置向后移动了1个字节,在free的时候,系统会free10个字节的空间,但实际已经free了第十一个字节,free一个没有malloc的空间,这报错,应该能理解了吧
我没记错的话,系统会记录分配出去每个内存块对应的首地址和长度,所以当你指针++,根本就不是free到第是一个,而是找不到此地址对应的内存块,所以free失败。[/quote] 你的印象是错的。。。指针自增移动的地址是根据指针类型进行判断,而不是你说的地址内存块,这里p是char *,自增后地址+1,而不是+10 [/quote] 我是无语了,char*的指针当然是+1,问题不在指针加一,而在于系统维护的内存分配表根本就没有加一后指针对应的内存块,所以free失败。你的表述“实际已经free了第十一个字节”绝对是错的。
我还在迷路 2014-08-20
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引用 15 楼 godbreak 的回复:
[quote=引用 11 楼 liuhengxiao 的回复:]
刚又做了个实验
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, _TCHAR* argv[])
{
char *p =(char *)malloc(10);
p++;
free(p);
return 0;
}


这个的报错结果和你的一致,我申请了10个字节空间,释放之前把P的位置向后移动了1个字节,在free的时候,系统会free10个字节的空间,但实际已经free了第十一个字节,free一个没有malloc的空间,这报错,应该能理解了吧


我没记错的话,系统会记录分配出去每个内存块对应的首地址和长度,所以当你指针++,根本就不是free到第是一个,而是找不到此地址对应的内存块,所以free失败。[/quote]
你的印象是错的。。。指针自增移动的地址是根据指针类型进行判断,而不是你说的地址内存块,这里p是char *,自增后地址+1,而不是+10
冷月清晖 2014-08-19
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我也只能说到这了,反正你已经结贴了,不信自己打印下,看下你还能把链表遍历打印不。
冷月清晖 2014-08-19
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这时候p变成了野指针,建议执行:
p = null,不需要进行free。
free的后果是严重的,虽然没有报错:

冷月清晖 2014-08-19
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这样修改后还是不完美的:

p这个list被破坏了。


引用 13 楼 jianfengtu 的回复:
修改后的程序:


/*
* rl.c - Reverse a list
*/

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

struct node {
int data;
struct node *next;
};

struct node *create_list(int array[], int length) {
int i = 0;
struct node *head, *p;
head = (struct node *) malloc( sizeof(struct node) * length );
for ( i=0; i<length-1; i++ ) {
p = &(head[i]);
p->data = array[i];
p->next = &(head[i+1]);
}
p = &(head[i]);
p->data = array[i];
p->next = NULL;
return head;
}

struct node *reserve_list(struct node *list) {
struct node *p, *prev, *next;

for (p = list, prev = NULL; p; p = next) {
next = p->next;
p->next = prev;
prev = p;
}

return prev;
}

void free_list(struct node *list) {
free(list);
}

int main()
{
struct node *p, *p1;
int source[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
p = create_list(source, 10);
p1 = reserve_list(p);
free_list(p);
}
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引用 11 楼 liuhengxiao 的回复:
刚又做了个实验
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	char *p =(char *)malloc(10);
	p++;
	free(p);
	return 0;
}
这个的报错结果和你的一致,我申请了10个字节空间,释放之前把P的位置向后移动了1个字节,在free的时候,系统会free10个字节的空间,但实际已经free了第十一个字节,free一个没有malloc的空间,这报错,应该能理解了吧
我没记错的话,系统会记录分配出去每个内存块对应的首地址和长度,所以当你指针++,根本就不是free到第是一个,而是找不到此地址对应的内存块,所以free失败。
冷月清晖 2014-08-19
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引用 6 楼 jianfengtu 的回复:
To bubu8633:
循环第一步是把表头元素置为表尾元素,所以next为NULL,没有错。

To jmppok:
我觉得list是一块内存,无论如何改变其中的值,都是被允许的。free函数不应该出错。

我在这里能够找到高手吗?


怎么说呢,改了下,看着张图:



我把你内部的变量p改为了tmp_p,这样比较清晰点。你传进来的list指针的next发生了改变。也就是你破坏了原来的链表,将原链表打断了。

jianfengtu 2014-08-19
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修改后的程序:

/*
 * rl.c - Reverse a list
 */

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

struct node {
    int data;
    struct node *next;
};

struct node *create_list(int array[], int length) {
    int i = 0;
    struct node *head, *p;
    head = (struct node *) malloc( sizeof(struct node) * length );
    for ( i=0; i<length-1; i++ ) {
        p = &(head[i]);
        p->data = array[i];
        p->next = &(head[i+1]);
    }
    p = &(head[i]);
    p->data = array[i];
    p->next = NULL;
    return head;
}

struct node *reserve_list(struct node *list) {
    struct node *p, *prev, *next;

    for (p = list, prev = NULL; p; p = next) {
        next = p->next;
        p->next = prev;
        prev = p;
    }

    return prev;
}

void free_list(struct node *list) {
    free(list);
}

int main()
{
    struct node *p, *p1;
    int source[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    p = create_list(source, 10);
    p1 = reserve_list(p);
    free_list(p);
}
jianfengtu 2014-08-19
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To liuhengxiao: 你是对的,谢谢!
我还在迷路 2014-08-19
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刚又做了个实验
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	char *p =(char *)malloc(10);
	p++;
	free(p);
	return 0;
}
这个的报错结果和你的一致,我申请了10个字节空间,释放之前把P的位置向后移动了1个字节,在free的时候,系统会free10个字节的空间,但实际已经free了第十一个字节,free一个没有malloc的空间,这报错,应该能理解了吧
QIUSQJF 2014-08-19
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我个人认为的应该是这样的
赵4老师 2014-08-19
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仅供参考
//将c:\\tmp文件夹下的所有文件的内容全部放到用malloc分配的内存中
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <io.h>
struct FB {
    char fn[256];
    size_t fl;
    char *b;
    struct FB *next;
    struct FB *prev;
} *fh,*fb,*ft;
char ln[256];
char fpn[256];
FILE *af;
FILE *f;
int L,n;
int main() {
    system("dir /b /a-d c:\\tmp\\*.* >c:\\allfn.txt");
    af=fopen("c:\\allfn.txt","r");
    if (NULL==af) {
        printf("Can not open file c:\\allfn.txt!\n");
        return 1;
    }
    fh=NULL;
    fb=NULL;
    n=0;
    while (1) {
        if (NULL==fgets(ln,256,af)) break;
        L=strlen(ln);
        if ('\n'==ln[L-1]) ln[L-1]=0;
        printf("read %s\n",ln);
        strcpy(fpn,"c:\\tmp\\");
        strcat(fpn,ln);
        ft=(struct FB *)malloc(sizeof(struct FB));
        if (NULL==ft) {
            printf("Can not malloc ft!\n");
            fclose(af);
            return 2;//之前的malloc在main退出后由操作系统自动free
        }
        printf("ft[%d]==%p\n",n,ft);
        strcpy(ft->fn,fpn);
        f=fopen(fpn,"rb");
        if (NULL==f) {
            printf("Can not open file %s!\n",fpn);
            fclose(af);
            return 3;//之前的malloc在main退出后由操作系统自动free
        }
        ft->fl=_filelength(fileno(f));
        ft->b=malloc(ft->fl);
        if (NULL==ft->b) {
            printf("Can not malloc ft->b!\n");
            fclose(f);
            fclose(af);
            return 4;//之前的malloc在main退出后由操作系统自动free
        }
        printf("ft[%d]->b==%p\n",n,ft->b);
        if (ft->fl!=fread(ft->b,1,ft->fl,f)) {
            printf("fread error!\n");
            fclose(f);
            fclose(af);
            return 5;//之前的malloc在main退出后由操作系统自动free
        }
        fclose(f);
        ft->next=NULL;

        if (NULL==fh) {
            ft->prev=NULL;
            fh=ft;
        } else {
            fb->next=ft;
            ft->prev=fb;
        }
        fb=ft;
        n++;
    }
    fclose(af);
    printf("-----list-----\n");
    for (ft=fh;NULL!=ft;ft=ft->next) {
        printf("%8d %s\n",ft->fl,ft->fn);
        if (NULL!=ft) fb=ft;
    }
    printf("-----free-----\n");
    n--;
    if (NULL!=fh) {
        for (ft=fb->prev;NULL!=ft;ft=ft->prev) {
            if (NULL!=ft->next->b) {
                printf("ft[%d]->b==%p\n",n,ft->next->b);
                free(ft->next->b);
            }
            if (NULL!=ft->next) {
                printf("ft[%d]==%p\n",n,ft->next);
                free(ft->next);
            }
            n--;
        }
        if (NULL!=fh->b) {
            printf("ft[0]->b==%p\n",fh->b);
            free(fh->b);
        }
        printf("ft[0]==%p\n",fh);
        free(fh);
    }
    return 0;
}
//C:\tmp\tmp\Debug>dir /a-d c:\tmp
// 驱动器 C 中的卷是 C_HD5_1
// 卷的序列号是 1817-D526
//
// c:\tmp 的目录
//
//找不到文件
//
//C:\tmp\tmp\Debug>tmp
//找不到文件
//-----list-----
//-----free-----
//
//C:\tmp\tmp\Debug>dir /a-d c:\tmp
// 驱动器 C 中的卷是 C_HD5_1
// 卷的序列号是 1817-D526
//
// c:\tmp 的目录
//
//2011-06-30  18:04            44,840 my_c.rar
//2011-06-30  17:18             1,036 err.frm
//2011-06-30  14:32            14,243 出租.txt
//2011-06-28  12:08            23,681 MSDN98书签.txt
//             4 个文件         83,800 字节
//             0 个目录 17,041,870,848 可用字节
//
//C:\tmp\tmp\Debug>tmp
//read my_c.rar
//ft[0]==00421800
//ft[0]->b==00520068
//read err.frm
//ft[1]==00421670
//ft[1]->b==0052AFC0
//read 出租.txt
//ft[2]==00421530
//ft[2]->b==00378F28
//read MSDN98书签.txt
//ft[3]==004213F0
//ft[3]->b==0052B3F8
//-----list-----
// 44840 c:\tmp\my_c.rar
//  1036 c:\tmp\err.frm
// 14243 c:\tmp\出租.txt
// 23681 c:\tmp\MSDN98书签.txt
//-----free-----
//ft[3]->b==0052B3F8
//ft[3]==004213F0
//ft[2]->b==00378F28
//ft[2]==00421530
//ft[1]->b==0052AFC0
//ft[1]==00421670
//ft[0]->b==00520068
//ft[0]==00421800
//
//C:\tmp\tmp\Debug>
我还在迷路 2014-08-19
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int main()
{
    struct node *p;
    int source[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    p = create_list(source, 10); //在这里p指针式指向的申请的堆的首地址
    p = reserve_list(p); //这里执行完成以后,p指针指向的申请的堆的最后一个节点
    free_list(p); //释放堆空间的时候,只释放了最后一个节点,别告诉我释放空间的时候能够智能化到倒着释放空间的
}
申请的空间中,每个节点对应的数据和地址没有改变,改变的只是链表顺序中的每个指针 在最后一步释放空间的时候,实际上就是释放的最后一个节点的空间,前面9个节点的空间都没有释放,你这个报错应该是内存泄露的报错吧? 菜鸟理解,高手勿喷!
我还在迷路 2014-08-19
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楼上几位,人家的反转函数没问题,不要在这里找问题了吧? 运行时候链表确实反转了,如图所示



jianfengtu 2014-08-19
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To bubu8633: 循环第一步是把表头元素置为表尾元素,所以next为NULL,没有错。 To jmppok: 我觉得list是一块内存,无论如何改变其中的值,都是被允许的。free函数不应该出错。 我在这里能够找到高手吗?
jmppok 2014-08-19
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调试一下,估计是reserve_list(p); 破坏了list
冷月清晖 2014-08-19
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for (p = list, prev = NULL; p; p = next) {
next = p->next;
p->next = prev;//bug在这个地方,执行第一次循环就错了
prev = p;
}

懒洋 2014-08-19
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首先你那个head要先初始化指向NULL,然后再对malloc返回值判断一下,使用函数要养成判断函数执行成功和失败的习惯楼主。
jianfengtu 2014-08-19
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请注意,该链表是一次性分配的,在内存里面是个连续的空间。谢谢!
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