c - 大小信息如何通过指针传递？

Question

我正在学习 C 并使用 free() 函数让我想到了这个问题。假设我有一个指针:

char *p = "String";

现在已经分配了 7 个字节的内存供 p 指向。然而，sizeof(*p) 返回 1，这使得指针看起来只“知道”它所保存的地址的 1 个字节。

如果是这种情况，那么 free(p) 如何释放所有 7 个字节。所以我唯一能想到的是:

1. 幕后正在发生一些事情

2. 只有指向的第一个字节需要释放

是其中之一吗？如果是 1.隐藏的进程是什么/它是如何工作的？如果是 2，那么机器如何跟踪不应该分配给其他指针和变量的其他 6 个字节？

感谢您的帮助!

Answer 1

sizeof(*p) 为 1，因为 p 指向一个字符(一个字节)。

“它如何知道”分配的内存有多大 - 它是“平台相关的”。很多时候你会发现关于 malloc 的两件事:

• 它分配的 block 比您要求的更大 - 因为它更多 一次可以高效地处理 64 个字节(对齐问题等)
• 通常，指针“正下方”有一个小代码块，其中包含有关 block 大小的一些信息，以及指向“下一个和上一个 block ”的指针 - 就像链接列表一样。这样，如果您清除一个 block ，内存管理就可以跟踪哪些是空闲的，哪些不是。
• 也可能单独维护一个分配表，用于描述哪些 block 是空闲/已使用的、它们有多大等。

注意 - 我上面描述的内容与使用 malloc 分配内存有关 - 这是 C 可以 free() 的唯一类型。字符串常量以不同的方式分配，并且它的大小和位置是固定的 - 这就是为什么你通常会写

const char *p = "hello";

对于这样的字符串，您可以通过查找 nul 终止符来了解其大小。但是，如果您实际上决定用 '\0' 覆盖字符串中前面的字符，则它不会更改分配的内存量:

char p[] = "hi there world";
p[2] = '\0';
printf("%s***\n", p);

输出:

hi***

但是内存没有被释放。