C语言，无法正常释放char*的空间

问题描述

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

const int STRSIZR = 10;

int main()
{
    char *str = (char *)malloc(STRSIZR*sizeof(char));
    str = "string";
    printf("%s\n", str);
    free(str);
}

乍一看，这块代码没有什么问题。直接书写时vscode也没有进行报错，可运行后便会弹出错误：

free(): invalid pointer

问题原因

开启断点调试

在第一次分配空间之后，str指针指向分配好的地址 0x5555555592a0

再执行一步,

此时str指针指向了地址 0x555555556008，此处为字符串"string"的存放地址，即text 区域（也称为代码段）

造成两个问题

1. 释放代码段区域的空间必然导致错误（错误诱发原因）
2. 原有分配的内存空间丢失

或许这也是使用g++编译时提示ISO禁止将string转化为char*的原因之一

问题解决

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

const int STRSIZR = 10;

int main()
{
    char *str = (char *)malloc(STRSIZR*sizeof(char));
    memset(str,0,STRSIZR*sizeof(char));
    strcat(str,"string");
    printf("%s\n", str);
    free(str);
}

拓展-结构体中的char*

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

const int STRSIZR = 10;

typedef struct node
{
    int index;
    char *name;
} Node;

int main()
{
    char *str = (char *)malloc(STRSIZR*sizeof(char));
    memset(str,0,STRSIZR*sizeof(char));

    Node *n = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    memset(n, 0, sizeof(Node));


    n->name=str;
    printf("%s\n", n->name);
    free(n);
}

考虑以上代码，运行后不报错。可真的没有问题吗？

未必，仍然考虑内存管理。使用valgrind帮我们一探究竟

valgrind --leak-check=full ./program

是的，当我们释放Node的时候，其实只是释放了char* name这个指针（8个字节）的这块空间。而并不会将其对应的分配内存空间释放。

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

const int STRSIZR = 10;

typedef struct node
{
    int index;
    char *name;
} Node;

int main()
{
    char *str = (char *)malloc(STRSIZR*sizeof(char));
    memset(str,0,STRSIZR*sizeof(char));

    Node *n = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    memset(n, 0, sizeof(Node));


    n->name=str;
    printf("%s\n", n->name);
    free(n->name);
    free(n);
}

先释放内部的char*，再释放整个结构体！