realloc引发的惨案

0x55AA 发表于 2014-12-29 22:49:57

帮别人调试个程序，程序的功能主要涉及动态数组，实现动态数组元素的添加，删除，查找，显示功能。但是在执行添加功能的时候，连续执行三次添加的时候就会出现问题，让人感到非常的莫名其妙。

涉及到的函数如下所示：void adddata(int * arr, int * len)
{
int n;
int * add;
int cnt =0, t1;
printf("please enter the amount of element you want to add;\n");
scanf("%d", &n);
add = (int *)malloc(sizeof(int) * n);
inputdata(add, n); //把用户要添加的数据加入一个新的数组。
t1 = *len; //下面循环有用，当用户输入的数都大于任何数的时候用的
*len = *len + n ; //重新定义下数组长度，根据用户要扩充的大小。
realloc(arr, sizeof(int)*(*len));

for (i=0; i<n; ++i) // i 循环是循环要添加的数
{
for (j=0; j<t1+i; ++j) // j循环是循环原数组
{
if ( add < arr)
{
for (k=j; k <= t1+i; ++k)
{
t = arr;
arr = add;
add = t;
}
cnt = 1;
break;
}
cnt = 0;
}
if ( 0 == cnt)
arr=add;

}
resultdata(arr, *len);
switch_choice (arr, * len);
}从这里可以看到这段程序的缺点：
<1>全局变量的滥用，不过这里没有造成错误
<2>realloc函数不适用返回值，后面会知道这是罪魁祸首
<3>malloc的add没有在函数结束的时候释放
1 针对函数的缺点，我们一一侦破，先是在函数的结尾加上对add的释放if(add != NULL)
{
free(add);
add = NULL;
}但是第一次释放add就会出现下面的问题，执行调试，发现是在free的时候出现了问题，也就是free竟然失败了。

2 然后再加上对realloc函数的修改void *realloc(void *memblock, size_t size );Realloc函数会针对不同的情况执行不同的行为，如果realloc函数执行成功，那么函数会返回新的内存空间的首地址，并且free掉之前的内存空间，并且之前的内存内容复制到新的内存中；如果开辟失败，那么之前的内存空间不会被释放，realloc函数返回NULL。所以在增加内存的时候，万万不可使用一直使用原来的全局指针，原因就是它可能已经被free掉，而新的指针指向发生了变化。
同时如果继续使用原来的全局指针，就可能发生数组的越界，越界就会破坏堆，最终连其它的跟操作内存的函数执行都会出现问题。
现在把void adddata(int *arr, int *len)中的realloc函数修改成如下：tmp = (int*)realloc(arr, sizeof(int)*(*len));

if( tmp != NULL)
{
arr = tmp;
tmp = NULL;
}
else
{
printf("realloc memory failed\n");
exit(1);
}然后测试，一切OK，这说明了罪魁祸首的确是realloc函数的错误使用，realloc不会保证新内存的首地址还是原来的，它很可能发生变化。

3 针对realloc函数错误调用后，发生数组越界会造成free失败的验证
测试代码如下所示：#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void main()
{
int n = 3;
int na;
int i;
int *p2;
int *p = (int*)malloc(sizeof(int)*n);
int *p3 = ( int*)malloc(sizeof(int)*3 );
p3 = 11;
p3 = 22;
p3 = 33;
for(i=0;i<n;i++)
{
p = i;
}
for(i=0;i<n;i++)
printf("%d\n",p);
printf("input mount of number to add:");
scanf("%d",&na);
p2 = (int*)realloc( p,sizeof(int)*(n+na) );
for(i=n;i<n+na;i++)
{
p2 = i;
}
p = 0; // out range of p
for(i=0;i<n+na;i++)
printf("%d\n",p2);
printf("now can see\n");
for(i=0;i<n;i++)
printf("%d\n",p);

if( p3 != NULL) //failed because of p's outof range
{
free(p3);
p3 = NULL;
}
}执行结果：

这个就说明了一切问题，p的越界造成了无辜的p3跟着遭殃，p3到最后都不能进行释放。

附录（修改后的完整的功能程序）：# include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void inputdata( int * arr, int len);
void arrangeinorder( int * arr, int len);
void resultdata(int*, int);
void switch_choice(int * , int );
void finddata( int * arr, int len);
void deletedata(int * arr, int * len);
void adddata(int * arr, int * len);

int main (void)
{
int *arr;
int len;

printf ("enter the amount of data that you will input: ");
scanf("%d", &len);

arr = (int *) malloc( sizeof(int) * len);
inputdata(arr, len); //单独测试可用（用来输入数组）
arrangeinorder(arr, len); // 单独测试可用（把数组进行排序，从小到大）
switch_choice (arr, len);
free(arr);

return 0;
}

void inputdata( int * arr, int len)
{
int i;
printf("please enter your data ;\n");
for (i=0; i<len; ++i)
{
printf("%d-->", i+1);
scanf("%d", &arr);
}
}

void arrangeinorder( int * arr, int len)
{
int i,j,t;
for (i=0; i<len; ++i)
{
for (j=i+1; j<len; ++j)
{
if (arr > arr)
{
t = arr;
arr = arr;
arr = t;
}
}

}
resultdata(arr, len);
}

void finddata( int * arr, int len)
{
int n,i;
int t = 0;
printf("please enter the number you want to find\n");
scanf("%d", &n);

for (i=0; i<len; ++i)
{
if (n == arr)
{
printf ("the number %d, is located in the %d th\n", n,i+1);
t=1;
}
}

if (t != 1 )
printf("number %d is not in this array.\n", n);

}

void deletedata(int * arr, int * len)
{
int n,i,j;
int cnt =0;
printf("please enter the number you want to delete from this array;\n");
scanf ("%d", &n);

for (i=0; i<*len; ++i)
{
while(n == arr)
{
for (j=i; j<*len; ++j)
arr = arr;
cnt++; //to count amount of number had been delete from array.
}
}
*len = *len - cnt;
arr = (int*)realloc(arr, sizeof(int)*(*len));
if( arr == NULL )
{
printf("realloc memory failed\n");
exit(1);
}

resultdata(arr, *len);
switch_choice (arr, * len);
}

void adddata(int * arr, int * len)
{
int n,i,j,k,t1;
int *add,*tmp;
int cnt =0;
int t = 0;

printf("please enter the amount of element you want to add;\n");
scanf("%d", &n);

add = (int *)malloc(sizeof(int) * n);

inputdata(add, n); //把用户要添加的数据加入一个新的数组。
t1 = *len; //下面循环有用，当用户输入的数都大于任何数的时候用的

*len = *len + n ; //重新定义下数组长度，根据用户要扩充的大小。
//realloc(arr, sizeof(int)*(*len));
tmp = (int*)realloc(arr, sizeof(int)*(*len));

if( tmp != NULL)
{
arr = tmp;
tmp = NULL;
}
else
{
printf("realloc memory failed\n");
exit(1);
}

for (i=0; i<n; ++i) // i 循环是循环要添加的数
{
for (j=0; j<t1+i; ++j) // j循环是循环原数组
{
if ( add < arr)
{
for (k=j; k <= t1+i; ++k)
{
t = arr;
arr = add;
add = t;
}
cnt = 1;
break;

}
cnt = 0;
}
if ( 0 == cnt)
arr=add;

}
if (add != NULL)
{
free(add);
add = NULL;
}

resultdata(arr, *len);
switch_choice (arr, * len);
}

void resultdata( int * arr, int len)
{
int i;
printf("new array has been show below\n");
for ( i=0 ; i <len ; ++i)
{
printf("%d-->", i+1);
printf("%2d \n", arr);
}
}

void switch_choice(int * arr, int len)
{
int n;

printf("type number to choose the function you are going to use:\n");
printf("1. activate number search.\n");
printf("2. delete number from this array. \n");
printf("3. add new numbers to this array. \n");
printf("4. exit this program. \n");

scanf("%d", &n);

switch (n)
{
case 1:
finddata (arr, len);
break;
case 2:
deletedata (arr, &len);
break;
case 3:
adddata ( arr, &len);
break;
case 4:
return;
break;
}
}

元始天尊 发表于 2014-12-30 09:06:47

这篇文章写的挺有意义，核心是realloc如何被误用的
另外对于动态数组，还是用stl或类stl实现为好，否则每次进行realloc效率也不高

0xAA55 发表于 2015-9-30 11:44:18

元始天尊发表于 2014-12-30 09:06
这篇文章写的挺有意义，核心是realloc如何被误用的
另外对于动态数组，还是用stl或类stl实现为好，否则每次 ...

realloc和stl本来就是不同语言的东西

FFFFFFFE 发表于 2015-10-2 18:45:10

这个要支持一下啊{:soso__4607844064215092132_3:}

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