为什么我的realloc()出现双重释放错误?

时间:2020-03-05 18:37:31  来源:igfitidea点击:

我试图用C编写一个字符串替换函数,该函数可在已使用malloc()分配的char *上工作。它将有所不同,因为它将查找并替换字符串,而不是起始字符串中的字符。

如果搜索和替换字符串的长度相同(或者替换字符串比搜索字符串短),这很简单,因为我分配了足够的空间。如果我尝试使用realloc(),则会收到一条错误消息,告诉我我正在执行双重释放,但我不了解自己的状态,因为我仅使用realloc()

也许一些代码会有所帮助:

void strrep(char *input, char *search, char *replace) {
    int searchLen = strlen(search);
    int replaceLen = strlen(replace);
    int delta = replaceLen - searchLen;
    char *find = input;

    while (find = strstr(find, search)) {

        if (delta > 0) {
            realloc(input, strlen(input) + delta);
            find = strstr(input, search);            
        }

        memmove(find + replaceLen, find + searchLen, strlen(input) - (find - input));
        memmove(find, replace, replaceLen);
    }
}

该程序可以正常工作,直到在替换的字符串比初始字符串长的实例中尝试" realloc()"之前。 (它仍然可以工作,它只会吐出错误以及结果)。

如果有帮助,则调用代码如下所示:

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

void strrep(char *input, char *search, char *replace);

int main(void) {
    char *input = malloc(81);

    while ((fgets(input, 81, stdin)) != NULL) {
        strrep(input, "Noel", "Christmas");
    }
}

解决方案

回答

只是在黑暗中开了一枪,因为我还没有尝试过,但是当我们重新分配它时,它返回的指针很像malloc。因为realloc可以根据需要移动指针,所以如果我们不执行以下操作,则很可能对无效指针进行操作:

input = realloc(input, strlen(input) + delta);

回答

注意,请尝试编辑代码以摆脱html转义代码。

好吧,尽管自从我使用C / C ++以来已经有一段时间了,但是增长的realloc仅在原始块之后的内存中有空间时才重用内存指针值。

例如,考虑一下:

(xxxxxxxxxx ..........)

如果指针指向第一个x,则和。表示可用的内存位置,并且我们将变量指向的内存大小增加了5个字节,它将成功。当然,这是一个简化的示例,因为将块四舍五入到一定大小以进行对齐,但是无论如何。

但是,如果我们随后尝试将其增加另外10个字节,并且只有5个可用字节,则它将需要在内存中移动该块并更新指针。

但是,在示例中,我们正在向函数传递指向字符的指针,而不是指向变量的指针,因此,虽然strrep函数在内部可能能够调整使用中的变量,但它是strrep函数的局部变量,并且调用代码将保留原始指针变量值。

但是,该指针值已被释放。

在情况下,输入是罪魁祸首。

但是,我会提出另一个建议。在情况下,看起来输入变量确实是输入变量,如果是,则根本不应该对其进行修改。

因此,我将尝试寻找另一种方法来完成我们想做的事情,而又不更改输入,因为这样的副作用很难追踪。

回答

通常,永远不要对用户提供的缓冲区进行释放或者重新分配。我们不知道用户在哪里分配了空间(在模块中,在另一个DLL中),因此我们不能在用户缓冲区上使用任何分配功能。

假设我们现在无法在函数内进行任何重新分配,则应稍微改变其行为,例如仅进行一次替换,因此用户将能够计算结果字符串的最大长度,并为此提供足够长的缓冲区更换发生。

然后,我们可以创建另一个函数来进行多次替换,但是我们将必须为结果字符串分配整个空间,并复制用户输入的字符串。然后,我们必须提供一种删除分配的字符串的方法。

导致:

void  strrep(char *input, char *search, char *replace);
char* strrepm(char *input, char *search, char *replace);
void  strrepmfree(char *input);

回答

我的快速提示。

代替:
void strrep(char *输入,char *搜索,char *替换)
尝试:
void strrep(char *&input,char * search,char * replace)

比体内:
输入= realloc(输入,strlen(输入)+增量);

通常阅读有关将函数参数作为值/引用和realloc()描述传递的信息:)。

回答

这似乎可行;

char *strrep(char *string, const char *search, const char *replace) {
    char *p = strstr(string, search);

    if (p) {
        int occurrence = p - string;
        int stringlength = strlen(string);
        int searchlength = strlen(search);
        int replacelength = strlen(replace);

        if (replacelength > searchlength) {
            string = (char *) realloc(string, strlen(string) 
                + replacelength - searchlength + 1);
        }

        if (replacelength != searchlength) {
            memmove(string + occurrence + replacelength, 
                        string + occurrence + searchlength, 
                        stringlength - occurrence - searchlength + 1);
        }

        strncpy(string + occurrence, replace, replacelength);
    }

    return string;
}

叹气,有没有反差不好的地方去发布代码?

回答

首先,对不起,我迟到了。这是我的第一个stackoverflow答案。 :)

正如已经指出的那样,当调用realloc()时,我们可能会更改指向要重新分配的内存的指针。发生这种情况时,参数"字符串"变为无效。即使我们重新分配它,更改也会在功能结束后超出范围。

为了回答OP,realloc()返回一个指向新分配的内存的指针。返回值需要存储在某个地方。通常,我们可以这样做:

data *foo = malloc(SIZE * sizeof(data));
data *bar = realloc(foo, NEWSIZE * sizeof(data));

/* Test bar for safety before blowing away foo */
if (bar != NULL)
{
   foo = bar;
   bar = NULL;
}
else
{
   fprintf(stderr, "Crap. Memory error.\n");
   free(foo);
   exit(-1);
}

正如TyBoer指出的,你们不能更改作为此函数的输入传递的指针的值。我们可以分配所需的任何内容,但是更改将在函数末尾超出范围。在以下块中,函数完成后,"输入"可能是无效指针,也可能不是无效指针:

void foobar(char *input, int newlength)
{
   /* Here, I ignore my own advice to save space. Check your return values! */
   input = realloc(input, newlength * sizeof(char));
}

Mark尝试通过返回新的指针作为函数的输出来解决此问题。如果这样做,调用者将有责任再也不使用他用于输入的指针。如果它与返回值匹配,则我们有两个指向同一位置的指针,只需要在其中之一上调用free()。如果它们不匹配,则输入指针现在指向该进程可能拥有或者可能不拥有的内存。取消引用它可能导致分段错误。

我们可以使用双指针作为输入,如下所示:

void foobar(char **input, int newlength)
{
   *input = realloc(*input, newlength * sizeof(char));
}

如果调用者在某处具有输入指针的重复项,则该重复项现在可能仍然无效。

我认为这里最干净的解决方案是在尝试修改函数调用者的输入时避免使用realloc()。只需malloc()一个新缓冲区,将其返回,然后让调用者决定是否释放旧文本。这还有让调用者保留原始字符串的额外好处!

回答

有人为两个半月前迟到聚会而道歉。哦,好吧,我花了很多时间进行软件考古。

我感兴趣的是,没有人对原始设计中的内存泄漏或者不合一的错误进行明确评论。观察内存泄漏的过程可以准确地告诉我为什么会出现双重释放错误(准确地说,是因为我们多次释放相同的内存,而在践踏已释放的内存之后才这样做)。

在进行分析之前,我会同意那些说界面不甚出色的人的观点;但是,如果我们处理了内存泄漏/践踏问题并记录了"必须分配内存"的要求,则可能是"确定"。

有什么问题?好吧,我们将缓冲区传递给realloc(),并且realloc()向我们返回指向我们应使用的区域的新指针,而我们忽略了该返回值。因此,realloc()可能已经释放了原始内存,然后再次向其传递了相同的指针,并且它抱怨我们要释放相同的内存两次,因为我们再次将原始值传递给了它。这不仅泄漏内存,而且意味着我们将继续使用原始空间-John Downey在黑暗中的镜头表明我们滥用了realloc(),但并未强调这样做的严重程度。由于我们没有为终止字符串的NUL'\ 0'分配足够的空间,因此还存在一个错误的错误。

发生内存泄漏的原因是我们没有提供一种机制来告知调用方有关字符串的最后一个值。因为我们一直践踏原始字符串及其后的空格,所以看起来代码可以正常工作,但是如果调用代码释放了该空格,那么它也会得到一个双重释放错误,或者可能会得到一个核心转储或者等效项,因为内存控制信息被完全加密。

代码也无法防止无限增长-考虑将" Noel"替换为" Joyeux Noel"。每次,我们将添加7个字符,但是我们会在替换的文本中找到另一个Noel,然后将其展开,依此类推。我的修订(如下)没有解决这个问题,简单的解决方案可能是检查搜索字符串是否出现在替换字符串中;另一种选择是跳过替换字符串,然后继续搜索。第二个有一些非平凡的编码问题要解决。

因此,我建议对被调用函数进行的修订是:

char *strrep(char *input, char *search, char *replace) {
    int searchLen = strlen(search);
    int replaceLen = strlen(replace);
    int delta = replaceLen - searchLen;
    char *find = input;

    while ((find = strstr(find, search)) != 0) {
        if (delta > 0) {
            input = realloc(input, strlen(input) + delta + 1);
            find = strstr(input, search);            
        }

        memmove(find + replaceLen, find + searchLen, strlen(input) + 1 - (find - input));
        memmove(find, replace, replaceLen);
    }

    return(input);
}

此代码不会检测到内存分配错误,并且如果realloc()失败,则可能会崩溃(但如果不是,则会导致内存泄漏)。有关内存管理问题的广泛讨论,请参见Steve Maguire的" Writing Solid Code"一书。