检查指针是否在 malloc'd 区域中？

Question

我正在制作一个动态内存分配器，我需要检查当我释放它的一部分时，我传递给函数的指针实际上是否在该区域内。我有一个指向 malloc'd 区域开头的指针

typedef unsigned char byte;

static byte *memory // pointer to start of allocator memory

我在启动函数中分配的。我还存储了 malloc'd 区域的大小

static u_int33_t memory_size;   // number of bytes malloc'd in memory[]

如何确保 ptr 不是...（在伪代码中）

ptr < *memory || ptr > *memory + memory_size

并且该代码导致以下错误；

错误：不同指针类型的比较缺少强制转换 [-Werror] 如果（对象（内存+内存大小）） ^

我不确定我需要投射什么，不应该投射什么......

免费功能如下...

void memfree(void *object)
{
   if ( object < memory || object > (memory + memory_size)) {
  fprintf(stderr, "vlad_free: Attempt to free via invalid pointer\n");
  exit(EXIT_FAILURE);
   }
}

Answer 1

原创

Raymond Chen's answer指出这是错误的

void memfree(void *_object)
{
   byte* object = (byte*)_object;
   if ( object >= memory && object < (memory + memory_size)) {
       /* defined guarantees - they happened to be in the same object. */
   } else {
      fprintf(stderr, "memfree: Attempt to free via invalid pointer\n");
      exit(EXIT_FAILURE);
   }
}

指针的类型需要相同。鉴于您似乎有一个字节范围，似乎最好使用字节。

来自 C 标准 n1570

当比较两个指针时，结果取决于指针中的相对位置 指向的对象的地址空间。如果两个指向对象类型的指针都指向 同一个对象，或者都指向同一个数组对象的最后一个元素，它们 比较相等。如果指向的对象是同一个聚合对象的成员， 指向稍后声明的结构成员的指针比较大于指向成员的指针 在结构的前面声明，以及指向具有较大下标的数组元素的指针 值比较大于指向具有较低下标值的同一数组的元素的指针。所有指向同一个联合对象成员的指针比较相等。如果 表达式 P 指向数组对象的元素，表达式 Q 指向 同一个数组对象的最后一个元素，指针表达式Q+1比较大于 P. 在所有其他情况下，行为是未定义的。

在这里，我认为未定义的行为是您无法判断在 2 个系统上是否会有一致的顺序，因此使用 a < b 的代码在某些系统上可能为真，而在其他系统上可能为假。

新答案

使用

void memfree(void *_object)
{
   uintptr_t object = (uintptr_t)_object;
   if ( object >= (uintptr_t)memory && object < ((uintptr_t)memory + (uintptr_t)memory_size)) {
       /* defined guarantees - they happened to be in the same object. */
   } else {
      fprintf(stderr, "memfree: Attempt to free via invalid pointer\n");
      exit(EXIT_FAILURE);
   }
}