释放双重指针

Question

我使用双指针创建了一个二维矩阵，代码如下：

int** pt; pt = (int*) malloc(sizeof(int)*10);

我知道指针是这样被释放的

free(ptr);

如何释放双重指针？

如果我们打印了一些东西，然后释放了该内存并退出程序呢？最终的内存是由我们使用的内存组成的，还是与最初相同？

- bledi

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这取决于你如何调用malloc。代码在哪里？ - Eitan T

@bledi 所以你需要遍历这些指针，首先释放指向的数据。然后再释放指针本身。看看Attila的答案。 - Eitan T

请放上相关的malloc代码，同意。 - octopusgrabbus

在 C 语言中，不要对 malloc()、realloc() 或 calloc() 的调用结果进行强制类型转换 - 这是不必要的，且可能会掩盖一个严重错误，即缺少原型。 - mlp

Answer 1

假设你有一个矩阵 mat

int** mat = malloc(10 * sizeof(int*));
for (int i=0; i<10; ++i) {
  mat[i] = malloc(10 * sizeof(int));
}

那么你可以释放矩阵的每一行（假设你之前已经正确地初始化了每一行）：

for (int i=0; i<10; ++i) {
  free(mat[i]);
}

然后释放顶层指针:

free(mat);

针对你第二个问题：如果你分配内存并使用它，你将改变那段内存，即使你释放了它也不会“还原”（尽管你将无法可靠/可移植地访问它）。

注意：顶层的malloc正在使用sizeof(int*)，因为你分配的是指向int的指针，而不是int本身--int*和int的大小不能保证相同。

- Attila

Answer 2

对于第一个问题，我会告诉你一个经验法则。

你调用free()的次数应该等于你调用malloc()和calloc()的次数之和。

所以，如果你按照这样的方式分配了一个指向指针的指针，然后在每个指向整数的指针上使用了malloc()，那么你将释放“行”次，其中每个free()都是为每个指向整数的指针而释放的。

最后，在指向指针的指针上调用一次free()。这将平衡malloc() + calloc()与free()的调用次数。

- Thorfinn

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“你调用free()的次数应该等于你调用*alloc()的次数”，这就是总结。不过我想澄清一件事，根据https://en.cppreference.com/w/c/memory/free，我们需要向free传递一个单一指针，那么当我们传递一个双重指针时会发生什么？会进行隐式转换为单一指针吗？ - KcFnMi

Answer 3

如果你的矩阵不是"不规则的"，即所有行的长度都相同，那么你可以考虑以下方法：

1. 手动访问它，即将其视为值的1D数组，并保留单独的width值。要访问(x,y)处的元素，请使用mat[y * width + x]。
2. 如果你真的想要mat[y][x]的方便性，可以通过调用一次malloc()来改进它，该函数分配指针数组和所有行，然后将指针初始化为指向每行。这种方法的优点在于可以使用单个free(mat);调用释放内存。

第二种方法可能如下所示：

double ** matrix_new(size_t width, size_t height)
{
  double **p = malloc(height * sizeof *p + width * height * sizeof **p);
  double *e1 = (double *) (p + height);
  size_t i;

  for(i = 0; i < height; ++i)
    p[i] = e1 + i * width;
  return p;
}

注意：以上内容未经测试，生产代码显然应该在使用p之前检查失败。

- unwind

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如果您只释放顶层指针，那么内部级别指向的缓冲区是否被引用？它们是否会被某个垃圾回收器默认释放？还是需要显式释放？ - user2948075

除非我误解了这个问题，你正在为一个double *数组和一个大小为width * height的double二维数组分配空间。为什么不是malloc(height * sizeof(double *) + width * height * sizeof(double)？你的malloc中的+ width * height部分只会为矩阵中每个double分配一个字节的空间，这不足够。 - Michael Dorst

@MichaelDorst 因为这是一个错误，现在已经修复。非常感谢。 - unwind

但是你没有放置 free() 语句；@MichaelDorst，你是指这个吗？len = sizeof(int *) * rows + sizeof(int) * columns * rows; 和 arr = (int **)malloc(len);。在这种情况下，我想知道如何释放这个双指针。 - vincent thorpe

@vincentthorpe 我不知道你在问什么。 - Michael Dorst