连续重新分配字符字符串会导致内存泄漏吗？

Question

我有两个问题：

Q1. 字符指针用于指向存储给定字符串的位置。如果我们不断重新分配字符串，是否会导致内存泄漏？

在Linux系统上，我看到：

$ cat chk.c
#include <stdio.h>

#define VP (void *)

int main()
{
        char *str;

        str = "ABC";
        printf("str = %p points to %s\n", VP str, str);

        str = "CBA";
        printf("str = %p points to %s\n", VP str, str);

        return 0;
}

$ cc chk.c && ./a.out
str = 0x8048490 points to ABC
str = 0x80484ab points to CBA
$

问题2. 可以分配的字符串的最大长度是多少？

- Quiescent

Answer 1

你的示例代码会出现内存泄漏吗？ 不会。 因为你已经在程序中分配了常量字符串，所以不会发生额外的内存分配。

内存泄漏来自于忘记使用malloc()等调用，或者调用那些可能不知道内部进行malloc()类型操作的函数。要注意返回指向内存的指针的函数，例如strdup()。这些函数往往不是线程安全的，或者会泄漏内存，有时两者都会出现。更好的选择是像snprintf()这样的函数，其中调用方提供了内存缓冲区和最大大小。这些函数不会泄漏内存。

最大字符串长度：通常没有人工限制，除了可用内存。堆栈内存可能受到各种限制的影响（char can_be_too_big[1_000_000]），但是从malloc()获得的内存则没有。malloc内存的问题在于你有多少可用内存（char * ok = malloc(1_000_000)）。理论上，您的本地size_t提供了要分配的最大内存，但实际上它要小得多。

- Gilbert

Answer 2

只有在使用malloc/realloc/calloc分配内存并忘记free时才会出现内存泄漏。在上面的例子中，我们没有手动分配内存，所以我认为没有内存泄漏。

- Mahesh

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谢谢Mahesh。你能指出一些关于释放字符指针相关的更多信息的来源吗？ - Quiescent

Answer 3

好的，更具体地说，通常发生的情况是（特定于操作系统，但据我所知，这是普遍的，可能在某个规范中）在可执行文件的指令集中嵌入了字符串“ABC”和“CBA” - 这些字符串嵌入在程序本身中。当你执行str="ABC"时，你的意思是，“我希望这个字符串指针指向包含字符串ABC的编译程序中的地址”。这就是为什么在运行时存在“字符串”和“字符串字面量”的区别，如果你在文档中看到的话。由于你没有为字面量分配空间 - 编译器将其嵌入了你的程序中 - 你不必为其释放空间。

无论如何，当你的进程被卸载时，操作系统会自然地释放这个资源作为卸载程序的副作用。实际上，一般来说，在程序退出后泄漏是不可能的，因为操作系统会在程序退出时回收任何你忘记回收的资源，即使是极其严重的泄漏。（这并不完全正确 - 如果你做链接库的事情，你可以导致另一个未卸载的程序泄漏 - 但它已经足够接近了）。这只是操作系统照顾的一些事情。

- Matt

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真的是一篇很好的解释。除了原帖作者，它也对我有所帮助...在系统软件中，我正在读取字面量，并且您在这里提到了字符串字面量。这两个概念是相同的吗？ - Muthu Ganapathy Nathan

在软件中，字面值（literal）通常指硬编码的数据 - 因此您也可以有整数字面值，例如 `int num; num = 20" : 20 就是字面值。我不确定您具体在做什么，但我不确定是否存在字面值的严格数学定义：如果使用动态语言怎么办？数字或字符串从未在任何地方被“编译” - 它更像是代码固有的一块数据概念，而不是从外部源读取的。 - Matt

Answer 4

当你为指针p分配内存时，如果没有释放该内存或没有使其他指针指向该内存，而改变了p的值，则会发生内存泄漏。

(E.g)

char* p =  malloc(sizeof(char)*n);
char* q= "ABC";

如果你执行以下操作：

p=q;

那么就会出现内存泄漏的问题。 如果你不使用内存分配，就不会有任何内存泄漏。

而且：

char* q= "ABC";

在该语句中，q将自动指向一个常量位置。因此，q的值无法修改。 （例如）

char* q = "ABC";
q[1] = 'b';

这些语句将导致分段错误。

更多参考：

修改值时的错误

动态内存分配

- Muthu Ganapathy Nathan