c - C中奇怪的内存错误

Question

我正在用 C 编写一个程序来检查循环符号链接(symbolic link)。该策略是创建一个结构文件信息:

typedef struct fileInfo fileInfo;

struct fileInfo {
    ino_t inode;
    dev_t devID;
};

这将存储文件的 inode 和 devID。我们创建这些结构的数组，并在每次打开新文件之前检查该文件是否已经存在。如果是这样，那么它就是一个循环链接。

void func1(...)
{

    fileInfo **fileData = malloc(sizeof(struct fileInfo*));
    int fileDataLen = 0;
    char* path = "path of file";
    /* some flags */

    func2(path, fileData, &fileDataLen);

    for (int i = 0; i < fileDataLen; i++)
        free(fileData[i]);
    free(fileData);
}

void func2(char* path, fileInfo ** fileData, int * fileDataLen)
{
    //try to open file
     struct stat buf;
     if (openFile(file, &buf, followSymLinks) == -1)
         exit(1);

     fileData = checkForLoops(fileData, fileDataLen, &buf, file);

     if (S_ISDIR(buf.st_mode)) 
     {
         char* newPath = /* modify path */
         func2(newPath,fileData, fileDataLen);
     }

    /* other stuff */

}

int openFile(char* file, struct stat * buf, fileInfo ** fileData, int * fileDataLen)
{

     if (lstat(path, buf) < 0) 
        {
            fprintf(stderr, "lstat(%s) failed\n", path);
            return -1;
        }
     return 0;
}

fileInfo** checkForLoops(fileInfo **fileData, int * fileDataLen,struct stat *buf, 
                    char* path)
{
    for (int i = 0; i < (*fileDataLen); i++)
    {
        if (fileData[i]->inode == buf->st_ino && 
            fileData[i]->devID == buf->st_dev)
            fprintf(stderr, "circular symbolic link at %s\n", path);
    }


    fileInfo *currFile = malloc(sizeof(struct fileInfo));
    memcpy(&currFile->inode, &buf->st_ino, sizeof(buf->st_ino));
    memcpy(&currFile->devID, &buf->st_dev, sizeof(buf->st_dev));

    fileData[(*fileDataLen)] = currFile;
    (*fileDataLen)++;
    fileData = realloc(fileData, ((*fileDataLen)+1) * sizeof(struct fileInfo*));

    return fileData;
}

但是，我注意到，在调用 func2() 几次之后，出现了内存泄漏，并且 fileData 没有指向任何内容。我只是不确定泄漏是从哪里来的，因为我没有在 func2() 中释放任何东西。我假设有一些 realloc 恶作剧，但我不明白为什么。将不胜感激!

Answer 1

我注意到代码中有一些奇怪之处。

首先，openFile 的函数签名有一个void 的返回类型，但是您在这里检查返回值:

if (openFile(file, &buf, fileData, fileDataLen) < 0)

其次，正如 Peter 还指出的那样，您在调用 realloc 时没有分配足够的空间:

fileData = realloc(fileData, (*fileDataLen) * sizeof(struct fileInfo*));

在第一次迭代中，(*fileDataLen) == 0，在递增 *fileDataLen 之后，您现在只有一个值 1，这意味着你没有重新分配任何东西(即，你只是传回 fileData 已经指向的内存，因为它没有改变分配数组的大小)。因此，下次您在另一个递归调用期间调用 fileData[(*fileDataLen)] = currFile; 时，您将复制 currFile 的值到 fileData [1]，但该内存尚未分配。此外，下次调用 realloc 时，它可能不再在同一位置重新分配内存，因此 fileData 将指向一个完全不同的位置，只有复制过来的第一个数组条目。

第三，您不能在 func1() 中调用 free(fileData)，因为您需要在 中调用 realloc func2() 函数，更改了内存指向的值，并且您没有通过引用您的 func2( ) 函数。换句话说，如果在 func1() 中对 malloc() 的调用返回了一个值，比方说 0x10000，并且您在分配的那个上调用了 realloc代码中其他地方的内存，在 0x10000 分配的内存现在已经移动到其他地方，但是 func1() 的本地范围上下文中的 fileData 的值仍然是 0x10000。因此，当您有效地调用 free(0x10000) 时，这就是您调用 free(fileData) 时发生的情况，您将得到一个错误，因为数组的内存是不再分配在 0x10000。为了释放数组，您要么必须从对 func2() 的所有递归调用中返回指向指针数组的更新指针，要么将 fileData 传递给引用，这意味着 func2() 和 openFile() 的函数签名需要更改为 fileInfo*** 类型，并且您每当在 func2() 和 openFile() 中访问 fileData 时，您还需要一个额外的间接层。然后，当您在其他任何地方调用 realloc 时，您实际上是在修改 fileData 的值，因为它也在 func1() 中分配，并且可以在该指针上调用 free()。

最后，请记住，如果您只释放为 fileData 分配的内存，那么对于堆，因为 fileData 只是指向节点的指针数组，而不是实际节点本身。