Malloc คืออะไร (0)?

ฉันเพิ่งเห็นรหัสนี้:

artist = (char *) malloc(0);

... และฉันก็สงสัยว่าทำไมถึงทำแบบนี้?

ตามข้อกำหนดmalloc (0)จะส่งคืน "ตัวชี้ว่างหรือตัวชี้เฉพาะที่สามารถส่งผ่านไปยัง free () ได้สำเร็จ

โดยพื้นฐานแล้วจะช่วยให้คุณไม่ต้องจัดสรรอะไรเลย แต่ยังคงส่งผ่านตัวแปร "artist" ไปยัง call to free () ได้โดยไม่ต้องกังวล สำหรับวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติมันค่อนข้างเหมือนกับการทำ:

artist = NULL;

มาตรฐาน C (C17 7.22.3 / 1) กล่าวว่า:

หากขนาดของช่องว่างที่ร้องขอเป็นศูนย์จะมีการกำหนดพฤติกรรมการนำไปใช้: ตัวชี้ค่าว่างจะถูกส่งกลับหรือลักษณะการทำงานเหมือนกับว่าขนาดเป็นค่าที่ไม่ใช่ศูนย์ยกเว้นว่าจะไม่ใช้ตัวชี้ที่ส่งคืนเพื่อเข้าถึงวัตถุ

ดังนั้นmalloc(0)สามารถส่งคืนNULLหรือตัวชี้ที่ถูกต้องซึ่งอาจไม่สามารถอ้างอิงได้ ในทั้งสองกรณีก็ถูกต้องสมบูรณ์ที่จะเรียกfree()มัน

ฉันไม่คิดว่าmalloc(0)จะมีประโยชน์มากนักยกเว้นในกรณีที่malloc(n)ถูกเรียกแบบวนซ้ำและnอาจเป็นศูนย์

เมื่อดูโค้ดในลิงค์ฉันเชื่อว่าผู้เขียนมีความเข้าใจผิดสองประการ:

• malloc(0)ส่งกลับตัวชี้ที่ถูกต้องเสมอและ
• free(0) ไม่ดี.

ดังนั้นเขาจึงแน่ใจว่าartistตัวแปรอื่น ๆ มีค่าที่ "ถูกต้อง" อยู่ในตัวเสมอ ความคิดเห็นกล่าวว่าเท่า: // these must always point at malloc'd data.

พฤติกรรม malloc (0) เป็นการใช้งานเฉพาะ ไลบรารีสามารถคืนค่า NULL หรือมีลักษณะการทำงาน malloc ปกติโดยไม่มีการจัดสรรหน่วยความจำ ไม่ว่าจะทำอะไรก็ตามจะต้องมีการบันทึกไว้ที่ใดที่หนึ่ง

โดยปกติแล้วจะส่งกลับตัวชี้ที่ถูกต้องและไม่ซ้ำกัน แต่ไม่ควรถูกอ้างถึง โปรดทราบว่าสามารถใช้หน่วยความจำได้แม้ว่าจะไม่ได้จัดสรรอะไรเลยก็ตาม

เป็นไปได้ที่จะจัดสรรตัวชี้ malloc (0) ที่ไม่ใช่ null ใหม่

การมี malloc (0) คำต่อคำไม่ได้ใช้มากนัก ส่วนใหญ่จะใช้เมื่อการจัดสรรแบบไดนามิกเป็นศูนย์ไบต์และคุณไม่สนใจที่จะตรวจสอบความถูกต้อง

มีคำตอบที่อื่นในหน้านี้ซึ่งขึ้นต้นว่า "malloc (0) จะส่งคืนที่อยู่หน่วยความจำที่ถูกต้องและช่วงจะขึ้นอยู่กับประเภทของตัวชี้ที่กำลังจัดสรรหน่วยความจำ" ข้อความนี้ไม่ถูกต้อง (ฉันไม่มีชื่อเสียงมากพอที่จะแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับคำตอบนั้นโดยตรงดังนั้นจึงไม่สามารถใส่ความคิดเห็นนี้ได้โดยตรง)

การทำ malloc (0) จะไม่จัดสรรหน่วยความจำที่มีขนาดที่ถูกต้องโดยอัตโนมัติ ฟังก์ชัน malloc ไม่ทราบว่าคุณกำลังส่งผลลัพธ์ไปยังอะไร ฟังก์ชัน malloc ขึ้นอยู่กับจำนวนขนาดที่คุณให้เป็นอาร์กิวเมนต์เท่านั้น คุณต้องทำ malloc (sizeof (int)) เพื่อให้ได้พื้นที่เก็บข้อมูลเพียงพอที่จะเก็บ int ตัวอย่างเช่นไม่ใช่ 0

malloc(0)ไม่สมเหตุสมผลสำหรับฉันเว้นแต่ว่าโค้ดจะขึ้นอยู่กับพฤติกรรมเฉพาะสำหรับการนำไปใช้งาน หากรหัสถูกกำหนดให้เป็นแบบพกพาก็จะต้องคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าการคืนค่า NULL จากmalloc(0)ไม่ใช่ความล้มเหลว เหตุใดจึงไม่เพียงกำหนดค่า NULL ให้artistเพราะนั่นเป็นผลสำเร็จที่ถูกต้องและใช้รหัสน้อยกว่าและจะไม่ทำให้โปรแกรมเมอร์การบำรุงรักษาของคุณต้องใช้เวลาในการหาค่า

malloc(SOME_CONSTANT_THAT_MIGHT_BE_ZERO)หรือmalloc(some_variable_which_might_be_zero)บางทีอาจมีการใช้งานแม้ว่าคุณจะต้องระมัดระวังเป็นพิเศษอีกครั้งเพื่อไม่ให้การคืนค่า NULL เป็นความล้มเหลวหากค่าเป็น 0 แต่ขนาด 0 ควรจะใช้ได้

มีคำตอบที่เป็นจริงครึ่งหนึ่งอยู่มากมายดังนั้นนี่คือข้อเท็จจริงที่ยาก หน้าคนสำหรับmalloc()พูดว่า:

ถ้าขนาดเป็น 0 ดังนั้น malloc () จะส่งกลับค่า NULL หรือค่าตัวชี้เฉพาะที่สามารถส่งผ่านไปยัง free () ได้ในภายหลัง

นั่นหมายความว่าไม่มีการรับประกันอย่างแน่นอนว่าผลลัพธ์ของmalloc(0)จะไม่ซ้ำกันหรือไม่เป็น NULL การรับประกันเพียงอย่างเดียวมีให้โดยคำจำกัดความของfree()อีกครั้งนี่คือสิ่งที่หน้าคนพูด:

หาก ptr เป็น NULL จะไม่มีการดำเนินการใด ๆ

ดังนั้นสิ่งที่ผลตอบแทนมันได้อย่างปลอดภัยจะส่งผ่านไปยังmalloc(0) free()แต่NULLตัวชี้ก็เช่นกัน

ดังนั้นการเขียน artist = malloc(0); จึงไม่มีทางที่ดีไปกว่าการเขียน artist = NULL;

ทำไมคุณไม่ควรทำสิ่งนี้ ...

เนื่องจากค่าส่งคืนของ malloc ขึ้นอยู่กับการนำไปใช้งานคุณอาจได้รับตัวชี้ NULL หรือที่อยู่อื่น ๆ กลับมา สิ่งนี้อาจทำให้การสร้างฮีปบัฟเฟอร์ล้นหากรหัสการจัดการข้อผิดพลาดไม่ตรวจสอบทั้งขนาดและค่าที่ส่งคืนซึ่งนำไปสู่ปัญหาด้านความเสถียร (ล่ม) หรือแม้แต่ปัญหาด้านความปลอดภัยที่แย่ลง

ลองพิจารณาตัวอย่างนี้ซึ่งการเข้าถึงหน่วยความจำเพิ่มเติมผ่านที่อยู่ที่ส่งคืนจะทำให้ขนาดของ heap iff เสียหายเป็นศูนย์และการใช้งานจะส่งคืนค่าที่ไม่ใช่ NULL กลับ

size_t size;

/* Initialize size, possibly by user-controlled input */

int *list = (int *)malloc(size);
if (list == NULL) {
  /* Handle allocation error */
}
else {
  /* Continue processing list */
}

ดูหน้า Secure Codingจาก CERT Coding Standards ที่ฉันนำตัวอย่างด้านบนมาอ่านเพิ่มเติม

เป็นที่ยอมรับว่าฉันไม่เคยเห็นสิ่งนี้มาก่อนนี่เป็นครั้งแรกที่ฉันได้เห็นไวยากรณ์นี้ซึ่งอาจกล่าวได้ว่าเป็นกรณีคลาสสิกของฟังก์ชันโอเวอร์คิล จากคำตอบของ Reed ฉันอยากจะชี้ให้เห็นว่ามีสิ่งที่คล้ายกันซึ่งดูเหมือนว่าจะมีฟังก์ชันมากเกินไปrealloc:

• foo ไม่ใช่ NULL และขนาดเป็นศูนย์, realloc(foo, size);. เมื่อคุณส่งผ่านตัวชี้ที่ไม่ใช่ NULL และขนาดของศูนย์ไปยัง realloc realloc จะทำงานราวกับว่าคุณได้เรียกว่าฟรี (…)
• foo เป็นโมฆะและขนาดเป็นที่ไม่ใช่ศูนย์และมากกว่า realloc(foo, size);1 เมื่อคุณส่งผ่านตัวชี้ NULL และขนาดไม่ใช่ศูนย์ realloc จะทำงานราวกับว่าคุณเรียกว่า malloc (…)

หวังว่านี่จะช่วยได้ขอแสดงความนับถือทอม

เพื่อตอบคำถามที่ถามจริง: ไม่มีเหตุผลที่จะทำเช่นนั้น

malloc (0) จะส่งคืนค่า NULL หรือตัวชี้ที่ถูกต้องซึ่งสามารถส่งผ่านไปยังอิสระได้อย่างถูกต้อง และถึงแม้ว่าความทรงจำที่ชี้ไปนั้นจะไร้ประโยชน์หรือไม่สามารถเขียนหรืออ่านได้ แต่ก็ไม่เป็นความจริงเสมอไป :)

int *i = malloc(0);
*i = 100;
printf("%d", *i);

เราคาดว่าจะมีข้อผิดพลาดในการแบ่งส่วนที่นี่ แต่น่าแปลกใจที่พิมพ์ได้ 100! เป็นเพราะ malloc ขอหน่วยความจำจำนวนมากเมื่อเราเรียก malloc เป็นครั้งแรก ทุกครั้งที่โทรหา malloc หลังจากนั้นจะใช้หน่วยความจำจากก้อนใหญ่นั้น หลังจากที่ชิ้นส่วนใหญ่สิ้นสุดลงหน่วยความจำใหม่จะถูกถาม

การใช้ malloc (0): หากคุณอยู่ในสถานการณ์ที่คุณต้องการให้การโทร malloc ครั้งต่อ ๆ ไปเร็วขึ้นการโทร malloc (0) ควรทำเพื่อคุณ (ยกเว้นกรณี edge)

ใน Windows:

• void *p = malloc(0);จะจัดสรรบัฟเฟอร์ที่มีความยาวเป็นศูนย์บนฮีปโลคัล ตัวชี้ที่ส่งกลับเป็นตัวชี้ฮีปที่ถูกต้อง
• mallocในที่สุดเรียกHeapAllocโดยใช้ C runtime heap เริ่มต้นซึ่งจะเรียกRtlAllocateHeapฯลฯ
• free(p);ใช้HeapFreeเพื่อเพิ่มความยาว 0 บัฟเฟอร์บนฮีป การไม่ปล่อยให้เป็นอิสระจะส่งผลให้หน่วยความจำรั่วไหล

มันมีประโยชน์จริง ๆ และ (เห็นได้ชัดว่า IMHO) พฤติกรรมที่อนุญาตในการส่งคืนตัวชี้ NULL นั้นเสีย ตัวชี้แบบไดนามิกมีประโยชน์ไม่เพียง แต่สำหรับสิ่งที่ชี้ไปเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความจริงที่ว่าที่อยู่นั้นไม่ซ้ำ การส่งคืนค่า NULL จะลบคุณสมบัติที่สองนั้น โปรแกรม mallocs I แบบฝังทั้งหมด (ค่อนข้างบ่อยในความเป็นจริง) มีพฤติกรรมเช่นนี้

ไม่แน่ใจตามซอร์สโค้ด malloc แบบสุ่มที่ฉันพบการป้อนข้อมูลเป็น 0 ส่งผลให้ค่าคืนค่าเป็น NULL ดังนั้นจึงเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการตั้งค่าตัวชี้ศิลปินเป็น NULL

http://www.raspberryginger.com/jbailey/minix/html/lib_2ansi_2malloc_8c-source.html

นี่คือการวิเคราะห์หลังจากรันด้วยเครื่องมือตรวจสอบหน่วยความจำ valgrind

==16740== Command: ./malloc0
==16740==
p1 = 0x5204040
==16740==
==16740== HEAP SUMMARY:
==16740==     in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==16740==   total heap usage: 2 allocs, 2 frees, 1,024 bytes allocated
==16740==
==16740== All heap blocks were freed -- no leaks are possible

และนี่คือโค้ดตัวอย่างของฉัน:

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

int main()
{
   //int i;
   char *p1;

   p1 = (char *)malloc(0);
   printf("p1 = %p\n", p1);

   free(p1);

   return 0;

}

โดยค่าเริ่มต้น 1024 ไบต์จะถูกจัดสรร ถ้าฉันเพิ่มขนาดของ malloc ไบต์ที่จัดสรรจะเพิ่มขึ้น 1025 เป็นต้นไป

ตามคำตอบของReed Copseyและ man page ของ malloc ฉันเขียนตัวอย่างเพื่อทดสอบ และฉันพบว่า malloc (0) จะให้ค่าที่ไม่ซ้ำกันเสมอ ดูตัวอย่างของฉัน:

char *ptr;
if( (ptr = (char *) malloc(0)) == NULL )
    puts("Got a null pointer");
else
    puts("Got a valid pointer");

ผลลัพธ์จะเป็น "Got a valid pointer" ซึ่งหมายความว่าptrไม่เป็นค่าว่าง

malloc(0)จะส่งคืนที่อยู่หน่วยความจำที่ถูกต้องและช่วงที่มีจะขึ้นอยู่กับชนิดของตัวชี้ที่กำลังจัดสรรหน่วยความจำ นอกจากนี้คุณยังสามารถกำหนดค่าให้กับพื้นที่หน่วยความจำได้ แต่ควรอยู่ในช่วงที่ใช้ชนิดของตัวชี้ คุณยังสามารถเพิ่มหน่วยความจำที่จัดสรรให้เป็นอิสระ ฉันจะอธิบายสิ่งนี้ด้วยตัวอย่าง:

int *p=NULL;
p=(int *)malloc(0);
free(p);

โค้ดด้านบนจะทำงานได้ดีในgccคอมไพเลอร์บนเครื่อง Linux หากคุณมีคอมไพเลอร์ 32 บิตคุณสามารถระบุค่าในช่วงจำนวนเต็มได้เช่น -2147483648 ถึง 2147483647 เช่นเดียวกันกับอักขระด้วย โปรดทราบว่าหากประเภทของตัวชี้ที่ประกาศมีการเปลี่ยนแปลงช่วงของค่าต่างๆจะเปลี่ยนไปโดยไม่คำนึงถึงประเภทของการmallocพิมพ์กล่าวคือ

unsigned char *p=NULL;
p =(char *)malloc(0);
free(p);

p จะใช้ค่าตั้งแต่ 0 ถึง 255 ของถ่านเนื่องจากมีการประกาศ int ที่ไม่ได้ลงนาม

เพื่อแก้ไขการแสดงผลที่ผิดพลาดที่นี่:

artist = (char *) malloc(0);จะไม่มีวันกลับมาNULLอีก artist = NULL;มันไม่เหมือนกัน เขียนโปรแกรมง่ายๆและเปรียบเทียบartistกับNULL. if (artist == NULL)เป็นเท็จและif (artist)เป็นความจริง