sprintf/snprintf 是否分配额外的内存？

Question

我正在编写一个库并希望使其完全与资源无关，这也意味着该库应该与用户提供的内存分配函数一起使用。库也允许用户设置自己的错误处理函数，调用时将错误消息作为参数，如下所示：

typedef void (*error_handler)(const char* msg);

库代码自己准备错误消息，有点像这样（省略消息格式化失败的情况）：

char buf[BUF_SIZE];
snprintf(buf, BUF_SIZE, "Oops found at file '%s' line %d", __FILE__, __LINE__);

但是我可以确定 snprintf 不会为它的内部使用分配更多的内存 malloc，显然绕过了用户提供的配置例程？我的 Linux 系统中的手册页对此保持沉默。

Answer 1

与任何库例程一样，sprintf 和 snprintf 可能会也可能不会 分配内存供内部使用。

他们不会为结果字符串分配内存。该内存必须由调用者以某种方式分配，并将其地址作为第一个参数传递。如果分配的内存不够大，那么 sprintf 将有未定义的行为（因为无法告诉它有多少 space 可用），并且 snprintf 将截断结果（假设大小参数是准确的）。

如果 sprintf 或 snprintf 的实现分配了内存但没有安排释放它，那就是内存泄漏。这样的泄漏实际上不会违反语言标准（对于资源分配几乎没有说明），但它会被视为该实现中的错误。

特别是，如果您自己的代码使用自己的内存分配器而不是 malloc，您调用的任何库函数都可以在内部调用 malloc，除非您使用某些系统特定的功能来引发调用到 malloc，即使在标准库中，也可以调用您的分配器。例如fopen()，特别有可能为缓冲区分配内存。

如果您采取措施将标准库对 malloc 的调用替换为对您自己的分配器的调用，则需要确保您还替换了对 realloc、calloc，和 free，可能还有一个或多个特定于系统的例程。例如，在程序完成时运行的清理代码将关闭打开的文件，这可能涉及对 free.

的调用

Answer 2

根据glibc、newlibc的源代码，它们在某些情况下都使用malloc，但在最有可能的情况下不会。

如果您想找出当前代码何时执行 malloc 或任何其他函数，您可以像这样在 Linux:

上挂接 libc 函数

#define _GNU_SOURCE

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dlfcn.h>

void *malloc(size_t size) {
    static void *(*original_malloc)(size_t) = NULL;
    if (! original_malloc) {
        /* get the pointer to the original malloc */
        original_malloc = dlsym(RTLD_NEXT, "malloc");
    }

    void *rv = original_malloc(size);
    printf("allocated %zd bytes of memory\n", size);
    return rv;
}

将其编译成共享对象

gcc -Wl,--no-as-needed -shared -ldl -fPIC hook.c -o hook.so

并给出代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    char buf[256];
    char *malloced;

    printf("about to run sprintf\n");
    sprintf(buf, "%.250f", 0.123456789);
    printf("done\n");

    printf("about to run asprintf\n");
    asprintf(&malloced, "foo");
    free(malloced);
    printf("done\n");
}

编译成prog，就可以运行了：

% LD_PRELOAD=./hook.so ./prog
about to run sprintf
done
about to run asprintf
allocated 100 bytes of memory
allocated 4 bytes of memory
done

sprintf/snprintf 是否分配额外的内存？

Does sprintf/snprintf allocate additional memory?

c

memory-management

stdio