malloc(0) 的行为

Question

int main()
{
    char *p;
    p = (char* ) malloc(sizeof(char) * 0);
    printf("Hello Enter the data without spaces :\n");
    scanf("%s",p);
    printf("The entered string is %s\n",p);
    //puts(p);
}

在编译并运行上面的代码时，即使我们为指针 p 分配了一个 0 字节的内存，程序也能够读取字符串。

p = (char* ) malloc(0) 语句中实际发生了什么？

Answer 1

malloc() 将返回什么是实现定义的，但使用该指针是未定义的行为。未定义的行为意味着任何事情都可能发生，从程序正常运行到崩溃，所有安全的赌注都没有。

C99 标准：

7.22.3 内存管理函数
第 1 段：

如果请求的空间大小为零，则行为是实现定义的：要么返回空指针，要么行为就好像大小是某个非零值，但返回的指针不应用于访问一个对象。

Answer 2

除了 Als 注释之外 - 会发生什么：您将某处写入内存并从那里检索数据。因此，根据您的系统和操作系统类型，您会遇到异常或只是一些未定义的行为

Answer 3

出于好奇，我在 linux 上使用 gcc 测试了您的代码，它比我预期的要健壮得多（毕竟，将数据写入长度为 0 的字符缓冲区是未定义的行为......我会 预计它会崩溃）。

这是我对您的代码的修改：

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

int main()
{
    char *p;
    p = malloc(sizeof(char)*0);
    printf("Hello Enter some without spaces :\n");
    scanf("%s",p);

    char *q;
    q = malloc(sizeof(char)*0);
    printf("Hello Enter more data without spaces :\n");
    scanf("%s",q);

    printf("The first string is '%s'\n",p);
    printf("The second string is '%s'\n",q);
}

我的第一个想法是，您可能会因为您只将数据读取到单个内存位置这一事实而节省 - 如果您使用两个缓冲区，第二个可能会覆盖第一个...所以我将代码分解为输入和输出部分：

Hello Enter some without spaces :
asdf
Hello Enter more data without spaces :
tutututu
The first string is 'asdf'
The second string is 'tutututu'

如果第一个缓冲区被覆盖，我们会看到

The first string is 'tutututu'
The second string is 'tutututu'

所以事实并非如此。 [但这取决于您将多少数据打包到每个缓冲区中...见下文]

然后，我将大量数据粘贴到两个变量中：

perl -e 'print "c" x 5000000 . "\n" ' | xsel -i

（这会将 4+ MB 的 'c' 放入复制缓冲区）。我将其粘贴到第一个和第二个 scanf 调用中。该程序在没有分段错误的情况下使用它。

即使我没有分段错误，第一个缓冲区确实被覆盖了。我说不出来，因为太多的数据飞到了屏幕上。这是一个数据较少的运行：

$ ./foo
Hello Enter some without spaces :
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
Hello Enter more data without spaces :
ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
The first string is 'aaaaaaaaaaaa'
The second string is 'ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc'

在 aaaaaaaaaaaa 之后有一个小字形，这就是我的终端如何表示它无法显示的 unicode 字符。这是覆盖数据的典型情况：您不知道什么会覆盖您的数据...这是未定义的行为，因此您很容易受到鼻恶魔的影响。

底线是，当您写入尚未分配空间的内存时（显式使用 malloc 或隐式使用数组），您就是在玩火。迟早你会覆盖记忆，给自己带来各种各样的悲痛。

真正的教训是C 不做边界检查。它会很高兴让您写入不属于您的内存。你可以整天这样做。您的程序可能会正确运行，也可能不会。它可能会崩溃，它可能会写回损坏的数据，或者它可能会工作，直到您扫描的字节比测试时使用的多一个字节。它不在乎，所以你必须这样做。

malloc(0) 的情况只是this question 的一个特例。