c++ - 使用 malloc 而不是 new 导致 free(): invalid pointer 错误

问题描述

出于某种原因，使用 gcc 编译以下代码并在 Ubuntu 上运行它生成的二进制文件会出现free(): invalid pointer错误：

#include <stdlib.h>
#include <fstream>
#include <string>
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <ios>
#include <new>

struct arr_double_size {
   double *array;
   int size;
};

struct Record {
   int ID;
   std::string str1;
   std::string str2;
   int num;
   struct arr_double_size values;
};

struct Record_array {
   struct Record *array;
   int size;
};

void Copy_Read(void) {
   std::ifstream file{"in_file"};
   std::ofstream new_file{"out_file"};
   std::string line;
   while (std::getline(file,line)) {
      new_file << line << std::endl;
   }
   file.close();
   new_file.close();
}

int main(void) {
   Copy_Read();
   struct Record rec;
   struct arr_double_size values;
   values.size = 1;
   values.array = (double *)malloc(1 * sizeof(double));
   values.array[0] = 72.12;
   rec.ID = 2718;
   rec.str1 = "Test1";
   rec.str2 = "Test2";
   rec.num = 1;
   rec.values = values;
   struct Record_array record_list;
   record_list.size = 1;
   record_list.array = (struct Record *)malloc(1 * sizeof(struct Record));
   record_list.array[0] = rec;   
   return 0;
}

的内容in_file是：

TEST TEST TEST

奇怪的是，注释掉调用main来Copy_Read解决问题，就像用调用替换调用malloc一样new。使用 gdb 运行程序显示尝试分配rec给record_list.array[0]. 为什么会出现这种情况？我试图在这里举一个最小的例子；以前，此代码的扩展版本导致分段错误而不是free(): invalid pointer错误。我知道这是一个可怕的代码，永远不应该在严肃的程序中使用（我应该使用标准库vector和，无论如何）关于和new之间的区别mallocnew这是此代码问题的根源。

标签： c++segmentation-faultmallocnew-operator

解决方案

我不明白 malloc 和 new 之间的区别

您需要阅读更多关于 C++的内容，例如一些C++ 编程书籍，以及一个好的C++ 参考站点。是的，C++ 是一种非常困难的语言（你需要多年的工作才能掌握它）。稍后，您可以深入了解 C++11 标准n3337（或一些更新的 C++ 标准）。您当然需要准确理解构造函数和析构函数的作用（并解释这需要很多页，远远超过您在任何 StackOverflow 答案中合理预期的内容）。

你需要让你的构造函数的代码被执行（这是用new但不是用来完成的malloc） - 稍后也应该在释放内存之前执行析构函数。析构函数由delete（以及在许多其他情况下）调用，但当然不是由free. 另请阅读关于五规则和关于RAII的信息。

如果可能，您应该更喜欢使用智能指针。有时（例如对于循环引用）它们是不够的。

害怕未定义的行为。

valgrind工具可用于查找与内存相关的错误。您还应该使用所有警告和调试信息进行编译，因此g++ -Wall -Wextra -g使用GCC。您可能还想使用静态源代码分析器工具，例如clang-analyzer或Frama-C。使用它们可能需要很多专业知识；没有灵丹妙药。

你struct Record_array错了：更喜欢使用std::vector<Record>. 阅读有关标准 C++容器的更多信息。

你的构造函数Record会调用of的构造函数str1（ str2即它的构造函数std::string-s应用于两个不同的位置）。如果您不调用该Record构造函数，str1并str2保持某种未定义状态（因此，一旦使用它们，您就会有一些未定义的行为）。

malloc& free（对于 C）和newand （对于 C++）之间的主要区别在于delete构造函数和析构函数的参与方式。当然，malloc&free 忽略它们，但不是new& delete。内存分配失败（例如，当虚拟内存耗尽时）也有不同的处理方式。

PS。在实践中，你永远不应该malloc在 C++ 代码中使用，除非 - 在极少数情况下 - 定义你自己的operator new. 因为malloc不调用 C++ 构造函数（但new确实如此）。另外，请理解C 和 C++ 是不同的编程语言，并且malloc是针对 C 而不是 C++。许多C++ 标准库实现在其标准实现中使用并在其.malloc::operator newfree::operator delete

c++ - 使用 malloc 而不是 new 导致 free(): invalid pointer 错误

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