在 c 中释放二维矩阵时正确使用 free()

Question

我刚开始学习用 c 编写代码，我有几个关于二维矩阵与 free() 命令结合使用的问题。

我知道你首先需要创建一个带指针的数组，指向矩阵的不同列：

double **array = (double **)malloc(5*sizeof(double *));
for(int n = 0; n<5; n++){

array[n] = (double *) malloc(6*sizeof(double));

我知道解除分配此矩阵的正确方法是首先解除分配各个行，然后解除数组指针本身。大致如下：

for (i = 0; i < nX; i++){  
   free(array[i]); }     

free(array);

我的问题是：为什么这是必要的？我知道这是不正确的，但为什么你不能只使用：free(array)？据我了解，这将释放指针数组。当其他东西需要访问它时，列使用的内存不会被覆盖吗？ free(array) 会以任何方式导致内存损坏吗？

非常感谢任何帮助！

Answer 1

它不会导致损坏，不会，但会造成内存泄漏。

如果在你的程序中完成一次，它可能并不重要（很多 professional/expensive 应用程序都有 - 小的，无意的 - 内存泄漏），但在循环中重复这个，你可能运行一段时间后内存不足。如果您的代码是从外部程序调用的（如果您的代码在库中），情况也是如此。

旁白：不释放缓冲区可能是一种有用的方法（暂时）来检查您在程序中遇到的崩溃是否源于损坏的内存分配或释放（当您无法使用 Valgrind 时）。但最后你想释放一切，一次。

如果你只想执行一个malloc，你也可以分配一个大块，然后计算行的地址。最后，只需释放大块（此处示例：How do we allocate a 2-D array using One malloc statement）

Answer 2

让我们举个简单的例子：

int **ptr = malloc(2*sizeof *ptr);
int *foo = malloc(sizeof *foo);
int *bar = malloc(sizeof *bar);
ptr[0] = foo;
ptr[1] = bar;
free(ptr);

如果您的建议得到实施，foo 和 bar 现在将成为悬挂指针。如果你只想释放ptr，你会如何解决这个场景？

Answer 3

您的代码不仅为指针数组（蓝色数组）分配内存，而且在 for 循环中，您还为红色数组分配内存。因此，free(array) 行将仅释放蓝色数组分配的内存，而不是红色数组。你需要释放红色的，就在失去与他们的联系之前；也就是说，在释放蓝色数组之前。

顺便说一句；

Won't the memory that is used by the columns just be overwritten when something else needs acces to it?

没有。操作系统将跟踪您的进程（程序）分配的内存，并且在您的进程终止之前不允许任何其他进程访问分配的内存。在正常情况下——我的意思是，记住 C 语言没有垃圾收集器——OS 永远不知道你已经与分配的内存失去联系 space 并且永远不会尝试 "well, this memory space is not useful for this process anymore; so, let's de-allocate it and serve it for another process."

Answer 4

这是必需的，因为 C 没有垃圾收集器。一旦您使用 malloc 或类似函数分配内存，只要您的程序是运行.

，它就会被标记为 "in use"

如果您的程序中不再持有指向该内存的指针，那也没关系。 C语言中没有机制来检查这个并自动释放内存。

此外，当您使用 malloc 分配内存时，该函数不知道您将内存用于什么。对于分配器，它只是字节。

因此，当您 free 一个指针（或指针数组）时，没有逻辑 "realize" 这些是包含内存地址的指针。

这就是 C 语言的简单设计方式：动态内存管理几乎¹ 完全手动 - 留给程序员，所以你必须调用 free for每次调用 malloc.

¹ C 语言确实处理了一些在程序中动态分配内存所需的更繁琐的任务，例如查找从何处获得大小为您的空闲连续内存块要求。

在 c 中释放二维矩阵时正确使用 free()

Correct use of free() when deallocating a 2d matrix in c

c

arrays

malloc

free

memory-management