使用malloc函数是否安全？

Question

使用malloc函数是否安全？

c++cmalloc

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有人告诉我，使用malloc进行内存分配不再安全，虽然我不是C/C++专家，但是我已经用malloc和C/C++做了一些东西。有没有人知道我可能遇到的风险是什么？

引用他的话：

[...]但事实上，C/C++的弱点就是安全性，而致命的是malloc和滥用指针。C/C++是公认的不安全语言。[...]除了少数应用程序外，我不建议继续使用C++编程。"

- Felix

C++通常使用new和delete而不是malloc和free。 - knittl

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你所说的“安全”是什么意思？如果是你的“朋友”告诉你的，为什么不让他解释一下他的意思呢？ - anon

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模糊的概括毫无意义。如果你想声称某事是不安全的，就必须解释为什么会不安全。 - Martin York

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挂锁是安全锁止门的一种方式吗？如果在足够高的栅栏和强大的门闩上正确使用，是的。malloc() 就像用来固定门闩到栅栏上的螺栓集合：要实现安全的软件需要正确使用挂锁，只要螺栓固定得牢靠，挂锁就会有用。类比地说，不正确使用 malloc() 就相当于挂锁上的松螺栓。例如，一个程序（围墙区域）可以实现 ACLs（挂锁），但如果使用 malloc() 存在漏洞（松螺栓），那么这个程序可能会被攻破（闯入门）。 - Heath Hunnicutt

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你的“朋友”似乎非常无知，或者可能是个喜欢搅事的人。 - anon

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12个回答

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实际上，那是错误的。 "C/C++"其实不存在。有"C"和"C++"两种语言，它们共享一些语法（或者说很多），但它们确实是非常不同的语言。

它们之间一个巨大的区别就是管理动态内存的方式。C的方法确实是使用malloc()/free()，如果你需要动态内存，那么很少有其他选择，只能使用它们（或者一些与malloc()类似的函数）。

而C++的方法则是根本不用手动处理动态资源(其中内存只是其中之一)，资源管理被交给一些经过良好实现和测试的类，最好是标准库中的类，然后自动完成。例如，不需要手动处理以零结尾的字符缓冲区，可以使用std::string；不需要手动处理动态分配数组，可以使用std:vector；不需要手动处理打开文件，可以使用std::fstream系列的流等。

- sbi

实际上，我只在处理原始格式的图像数组时使用向量类型。（OPENCV） - Felix

现在有C和C++两种编程语言。但这并不总是这样的情况（早期的C++实现将所有C++代码转换为C，然后使用C编译器进行编译）。他的朋友可能不熟悉过去的情况。 - J. Polfer

@sbi - 请阅读我所给出的答案，也许我的评论会更有意义...一些程序员对事物做出了错误的假设。 - J. Polfer

@sheepsimulator：我刚才看了，但我仍然不同意你的评论。 - sbi

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+1 表示支持“C/C++ 不存在”。这是我非常讨厌的事情。 - Maulrus

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您的朋友可能在谈论以下内容：

使用指针的安全性。例如，在C++中，如果您正在使用malloc分配char数组，请考虑为什么不使用string或vector。指针本身并不是不安全的，但由于指针的错误使用而导致代码出现漏洞是不安全的。
关于malloc的某些问题。大多数操作系统在将内存首次交给进程之前会清除内存，以保护安全。否则，一个应用程序中的敏感数据可能会泄露到另一个应用程序中。在不这样做的操作系统上，可以认为与malloc相关的不安全性实际上更与free有关。

您的朋友也可能不知道他在说什么。当有人说“X不安全”时，我的回答是：“在哪方面不安全？”。

- Steve Jessop

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我同意，看起来他的朋友是从C＃/Java安全性的角度来说话的，认为所有指针都是邪恶的。 - deft_code

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也许你的朋友年纪较大，对现在的事物不太熟悉 - 我曾经认为C和C++是一样的，直到我发现了过去10年中出现的许多关于该语言的新东西（我的大多数老师都是老派的贝尔实验室人员，主要使用C编写，并且只有粗略的C ++知识 - 贝尔实验室的工程师发明了C ++！）。 不要嘲笑他/她 - 你也可能会有这样的时候！

我认为你的朋友对于你必须自己进行内存管理感到不适 - 即易于犯错。在这方面，它是不安全的，他/她是正确的...但是，可以通过良好的编程实践（例如RAII和使用智能指针）来克服这种不安全的方面。

然而，对于许多应用程序来说，具有自动垃圾回收可能已经足够了，一些程序员对指针的工作原理感到困惑，因此在没有一些培训的情况下使新手开发人员有效地编写C/C++可能会很困难。这也许是你的朋友认为应该避免使用C/C ++的原因。

- J. Polfer

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这是C语言中本地分配和释放内存的唯一方式。如果使用不当，它可能会像其他任何东西一样不安全。微软提供了一些“安全”的其他函数版本，它们需要一个额外的size_t参数 - 也许您的朋友指的是类似的内容？如果是这种情况，他可能只是更喜欢calloc()而不是malloc()。

- mingos

并不是所有的系统都需要手动分配内存。例如，Windows提供了LocalAlloc、HeapAlloc、GlobalAlloc等特定的API来进行内存分配。这些都是本地的。 - jweyrich

通过“本机”一词，我指的是“存在于标准C库中并在任何平台上都可用”的内容。LocalAlloc是微软特定的。 - mingos

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如果您在使用C语言编程，除非有第三方库可以为您分配/管理内存，否则必须使用malloc来分配内存。当然，您的朋友说得没错，在C语言中编写安全代码尤其在分配内存和处理缓冲区时比较困难。但是我们都知道这一点，对吧？ :)

- Justin Ethier

也许他的意思是你应该使用calloc，这样返回的内存就被清零了。 - D.C.

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他可能想要警告你的是指针的使用。如果你不了解它的工作原理，那么会引起问题。否则，请问一下你的朋友他的意思，或者让他提供证明他说法的参考资料。

说malloc不安全就像说“不要使用X系统因为它不安全”。

在此之前，在C中使用malloc，在C++中使用new。如果你在C++中使用malloc，人们会看着你发疯，但在某些特定情况下这是可以接受的。

- jweyrich

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malloc本身并没有问题。你的朋友显然是指手动内存管理不安全且容易导致错误。与其他语言自动由垃圾收集器管理内存相比（并非不可能出现泄漏—现在没人关心程序在终止时是否清理，重要的是在程序运行时有东西占用内存），手动内存管理会更具风险。

当然，在C ++中您几乎根本不需要使用malloc（因为它根本不等同于new，并且通常假设您不只想获得原始内存）。此外，完全可以使用技巧编写程序，几乎可以彻底消除内存泄漏和破坏的可能性（RAII），但这需要专业知识。

- UncleBens

哼，malloc不符合你的需求吗？天啊，原始内存才是王道，它证明了你作为程序员的实力。试着继承一个有数十万行C代码、成千上万个malloc和基于X窗口系统的C++程序。我们中的一些人并不介意malloc/free，并且不会混淆它们的工作方式和与new/delete的区别。但我想这取决于你在这个行业已经工作了多少年。我是一个老（但适应性强）老家伙。 - xcramps

@xcramps：在C++中，有一种正确的方式来使用原始内存，而不是使用malloc函数。你可以参考这个链接：http://www.icce.rug.nl/documents/cplusplus/cplusplus08.html#l128 - L̲̳o̲̳̳n̲̳̳g̲̳̳p̲̳o̲̳̳k̲̳̳e̲̳̳

Malloc对于原始内存来说很好，但如果你想要一个对象，那么它就不够用了。如果必须使用，可以使用malloc + placement new + 手动析构函数 + free。 - UncleBens

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技术上讲， malloc 从一开始就不是安全的，但是除此之外，我唯一能想到的就是臭名昭著的“OOM killer”（OOM = out-of-memory），它是Linux内核使用的。如果您愿意，可以阅读相关文档了解更多信息。除此之外，我不认为 malloc 本身存在固有的不安全性。

- Dustin

“was never secure” 是什么意思？从哪个方面来说？ - jweyrich

通过声明当前的malloc函数实现是不安全的，就意味着所有以相同方式运作的先前实现也是不安全的。换句话说，如果现在的malloc不安全，那么它从来就不安全。至于为什么它不安全，我真的不知道。我只是给予OP怀疑的余地。 :P - Dustin

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在C++中，如果你遵循良好的规范，就不会有这样的问题。在C语言中，需要实践。Malloc本身并不是一个固有的不安全函数 - 人们只是不能充分处理它的结果。

- Puppy

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- stakx - no longer contributing · Accepted Answer

也许C++的new比malloc()更加安全，但这并不意味着malloc()比以前更加不安全。你的朋友有没有说为什么他认为它不安全？

然而，以下是您需要注意的几点：

1）在使用C++时，当您在同一程序中同时使用malloc()/free()和new/delete时，您需要小心。虽然这是可能且允许的，但是用malloc()分配的所有内容必须使用free()释放，而不能使用delete。同样，用new分配的所有内容都必须使用delete释放，而不能使用free()。（这个逻辑进一步扩展：如果您使用new[]分配数组，则必须使用delete[]释放，而不能只用delete。）请始终使用相应的对应对象进行分配和释放。

int* ni = new int;
free(ni);   // ERROR: don't do this!
delete ni;  // OK

int* mi = (int*)malloc(sizeof(int));
delete mi;  // ERROR!
free(mi);   // OK

2) malloc() 和 new（再谈C++）并不完全相同。 malloc() 只是给你一块可用的内存；如果可用，new 会额外调用构造函数。同样地，delete 会调用析构函数（如果有），但是 free() 则不会。这可能导致问题，例如对象未正确初始化（因为未调用构造函数）或未释放资源（因为未调用析构函数）。

3) C ++ 的 new 还负责为指定类型分配正确数量的内存，而你需要使用 malloc() 自行计算：

int *ni = new int;
int *mi = (int*)malloc(sizeof(int));  // required amount of memory must be
                                      // explicitly specified!
                                      // (in some situations, you can make this 
                                      // a little safer against code changes by
                                      // writing  sizeof(*mi)  instead.)

结论：

在 C++ 中，尽可能使用 new/delete，而不是 malloc()/free()。（在 C 中，new/delete 不可用，因此选择显然。）