malloc(0) 的意义何在？

Question

我刚刚看到这个code:

artist = (char *) malloc(0);

...我想知道为什么要这样做？

Answer 1

根据规范，malloc(0) 将返回“可以成功传递给 free() 的空指针或唯一指针”。

这基本上让您什么都不分配，但仍然可以将“艺术家”变量传递给对 free() 的调用，而无需担心。出于实际目的，它与做的几乎相同：

artist = NULL;

Answer 2

C 标准 (C17 7.22.3/1) 说：

如果请求的空间大小为零，则行为由实现定义： 要么返回一个空指针，要么行为就像大小是一些 非零值，但返回的指针不得用于访问对象。

因此，malloc(0) 可以返回 NULL 或一个有效的指针可能不会被取消引用。无论哪种情况，调用free() 都是完全有效的。

我真的不认为malloc(0) 有什么用处，除非在循环中调用malloc(n) 时，n 可能为零。

看链接里的代码，相信作者有两个误解：

• malloc(0) 返回一个有效的指针总是，并且
• free(0) 不好。

因此，他确保artist 和其他变量始终具有一些“有效”值。评论也说了这么多：// these must always point at malloc'd data。

Answer 3

malloc(0) 行为是特定于实现的。该库可以返回 NULL 或具有常规 malloc 行为，而无需分配内存。无论它做什么，都必须记录在某个地方。

通常，它返回一个有效且唯一的指针，但不应取消引用。另请注意，即使它实际上没有分配任何东西，它也会消耗内存。

可以重新分配非空 malloc(0) 指针。

尽管逐字逐句地使用 malloc(0) 并没有多大用处。它主要用于动态分配为零字节并且您不关心对其进行验证的情况。

Answer 4

在此页面的其他地方有一个答案，开头是“malloc(0) 将返回一个有效的内存地址，其范围将取决于分配内存的指针类型”。这个说法是不正确的（我没有足够的声望直接评论那个答案，所以不能把这个评论直接放在下面）。

执行 malloc(0) 将不会自动分配正确大小的内存。 malloc 函数不知道您将其结果转换为什么。 malloc 函数完全依赖于您作为参数提供的大小数。您需要执行 malloc(sizeof(int)) 以获得足够的存储空间来保存 int，例如，不是 0。

Answer 5

这里有很多半真半假的答案，所以这里是确凿的事实。 malloc() 的手册页说：

如果 size 为 0，则 malloc() 返回 NULL 或稍后可以 成功传递给free()。

这意味着，绝对不能保证malloc(0) 的结果是唯一的或者不是NULL。唯一的保证是由free() 的定义提供的，同样，这是手册页所说的：

如果 ptr 为 NULL，则不执行任何操作。

所以，无论malloc(0) 返回什么，都可以安全地传递给free()。但是NULL 指针也可以。

因此，写作 artist = malloc(0); 绝不比写作好 artist = NULL;

Answer 6

malloc(0) 对我来说没有任何意义，除非代码依赖于特定于实现的行为。如果代码是可移植的，那么它必须考虑到从malloc(0) 返回的 NULL 不是失败的事实。那么为什么不直接将 NULL 分配给 artist，因为这是一个有效的成功结果，并且代码更少，并且不会导致您的维护程序员花时间来解决这个问题？

malloc(SOME_CONSTANT_THAT_MIGHT_BE_ZERO) 或 malloc(some_variable_which_might_be_zero) 可能有它们的用途，尽管如果值为 0，您必须再次注意不要将 NULL 返回视为失败，但 0 大小应该是可以的。

Answer 7

为什么你不应该这样做......

由于 malloc 的返回值依赖于实现，您可能会得到一个 NULL 指针或其他地址。如果错误处理代码不检查大小和返回值，这最终会导致堆缓冲区溢出，从而导致稳定性问题（崩溃）甚至更严重的安全问题。

考虑这个例子，如果通过返回的地址进一步访问内存将损坏堆，如果大小为零并且实现返回一个非 NULL 值。

size_t size;
 
/* Initialize size, possibly by user-controlled input */
 
int *list = (int *)malloc(size);
if (list == NULL) {
  /* Handle allocation error */
}
else {
  /* Continue processing list */
}

请参阅 CERT 编码标准中的 this Secure Coding page，我在其中举了上面的示例以供进一步阅读。

Answer 8

诚然，我以前从未见过这种语法，这是我第一次看到这种语法，可以说是函数过度杀伤的经典案例。结合里德的回答，我想指出有一个类似的东西，看起来像一个重载函数realloc：

• foo 为非 NULL 且大小为零，realloc(foo, size);。当你将一个非 NULL 指针和零大小传递给 realloc 时，realloc 的行为就像你调用了 free(...)
• foo 为 NULL，大小为非零且大于 1，realloc(foo, size);。当你传入一个 NULL 指针并且大小不为零时，realloc 的行为就像你调用了 malloc(...)

希望这会有所帮助， 最好的祝福， 汤姆。

Answer 9

要实际回答所提出的问题：没有理由这样做

Answer 10

在 Windows 中：

• void *p = malloc(0); 将在本地堆上分配一个长度为零的缓冲区。返回的指针是一个有效的堆指针。
• malloc 最终使用默认的 C 运行时堆调用 HeapAlloc，然后调用 RtlAllocateHeap 等。
• free(p); 使用 HeapFree 释放堆上的 0 长度缓冲区。不释放它会导致内存泄漏。

Answer 11

它实际上非常有用，而且（显然，恕我直言），返回 NULL 指针的允许行为被破坏了。动态指针不仅对它指向的东西有用，而且它的地址是唯一的。返回 NULL 会删除第二个属性。我编写的所有嵌入式 malloc（事实上经常发生）都有这种行为。

Answer 12

不确定，根据我发现的一些random malloc source 代码，输入 0 会导致返回值为 NULL。因此，将艺术家指针设置为 NULL 是一种疯狂的方式。

http://www.raspberryginger.com/jbailey/minix/html/lib_2ansi_2malloc_8c-source.html

Answer 13

malloc(0) 将返回 NULL 或可以正确传递给 free 的有效指针。尽管看起来它指向的内存是无用的，或者它不能被写入或读取，但这并不总是正确的。 :)

int *i = malloc(0);
*i = 100;
printf("%d", *i);

我们预计这里会出现分段错误，但令人惊讶的是，这会打印 100！这是因为当我们第一次调用 malloc 时 malloc 实际上会要求大量内存。此后对 malloc 的每次调用都会使用该大块中的内存。只有在那个大块结束后，才会请求新的内存。

使用 malloc(0)：如果您处于希望后续 malloc 调用更快的情况，调用 malloc(0) 应该为您完成（边缘情况除外）。

Answer 14

这是使用valgrind内存检查工具运行后的分析。

==16740== Command: ./malloc0
==16740==
p1 = 0x5204040
==16740==
==16740== HEAP SUMMARY:
==16740==     in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==16740==   total heap usage: 2 allocs, 2 frees, 1,024 bytes allocated
==16740==
==16740== All heap blocks were freed -- no leaks are possible

这是我的示例代码：

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

int main()
{
   //int i;
   char *p1;

   p1 = (char *)malloc(0);
   printf("p1 = %p\n", p1);

   free(p1);

   return 0;

}

默认分配 1024 字节。如果我增加 malloc 的大小，分配的字节数会增加 1025 以此类推。

Answer 15

根据Reed Copsey的回答和 malloc 的手册页，我写了一些例子来测试。我发现 malloc(0) 总是会给它一个独特的价值。 看我的例子：

char *ptr;
if( (ptr = (char *) malloc(0)) == NULL )
    puts("Got a null pointer");
else
    puts("Got a valid pointer");

输出将是“Got a valid pointer”，这意味着ptr 不为空。

Answer 16

只是为了纠正这里的错误印象：

artist = (char *) malloc(0); 永远不会返回NULL；它与artist = NULL; 不同。编写一个简单的程序并将artist 与NULL 进行比较。 if (artist == NULL) 为假，if (artist) 为真。

Answer 17

malloc(0) 将返回一个有效的内存地址，其范围将取决于分配内存的指针类型。您也可以为内存区域分配值，但这应该在使用的指针类型的范围内。您还可以释放分配的内存。我会用一个例子来解释：

int *p=NULL;
p=(int *)malloc(0);
free(p);

上面的代码可以在 Linux 机器上的 gcc 编译器中正常工作。如果您有 32 位编译器，那么您可以提供整数范围内的值，即 -2147483648 到 2147483647。同样适用于字符。请注意，如果声明的指针类型发生变化，那么无论malloc 类型转换如何，值的范围都会发生变化，即

unsigned char *p=NULL;
p =(char *)malloc(0);
free(p);

p 将采用 char 的 0 到 255 之间的值，因为它被声明为 unsigned int。