C：夹板指针相关的警告。他们是什么意思？

Question

以下代码编译并执行，没有任何警告或错误。但是，当我使用splint 分析代码时，它显示了 4 个警告（显示在代码下方）。

我见过的大多数示例（带有那种警告）都使用 malloc 和 free。由于此代码不使用 malloc，我们可以说忽略这些警告是安全的吗？在不删除指针的情况下编写代码的正确方法应该是什么？

#include <stdio.h>

typedef struct
{
    void (*Doit) ( void );
} func;

typedef struct
{
    func f;
    int val;
} obj;

typedef struct
{
    obj *o;
} world;

static void Read( void ) {
    printf( "Read\n");
}

static void Init( world *w ) {
    obj pc;
    w->o = &pc;           //(1)
    w->o->val = 10;
    w->o->f.Doit = Read;
    w->o->f.Doit();
}

int main() {
    world w;
    Init( &w );     //(2)
    return 0;      //(3)
}

(1) :28:5: 仅隐式存储 w->o（类型 obj *）在分配之前未释放： w->o = &pc 。检测到内存泄漏。唯一限定的存储在最后一次引用丢失之前不会释放。

(1) :28:5: 直接地址 &pc 仅隐式分配给： w->o = &pc 。立即地址（& 运算符的结果）传输不一致。

(2) :33:11: 定义前使用的变量 w 使用的右值可能未初始化为某个执行路径上的值。

(3) :34:14: 只有从这个范围内声明的变量派生的存储 w.o（类型 obj *）不被释放（内存泄漏）。怀疑由于结构或深度指针的不完全释放导致的存储泄漏。可从正在解除分配的引用访问的非共享存储尚未被解除分配。 Splint 假设当一个对象作为一个 out only void 指针传递时，外部对象将被释放，但内部对象不会。

这段代码只是对我想要实现的其他东西的测试，但由于我不精通 C，我想了解使用上述方法的内存泄漏风险。

提前致谢。

Answer 1

我发现splint 的输出非常难以阅读。根据您的平台，您可能还想尝试valgrind。

不管怎样，您的代码的主要问题是 pc 是一个局部变量。 它在Init() 的末尾变得无效，因为它（可能与每个编译器）都位于堆栈上。

你可能会想要做

w->o = (obj *) malloc(sizeof(obj));

改为。

另一种方法是将 w 中 o 的类型更改为 obj 而不是 obj *。

注意C中的内存管理（强烈推荐进一步阅读）：

函数参数和局部变量通常位于所谓的stack 上。一旦函数返回，它们就会失效。 堆栈对象的大小总是需要编译器知道的。

通过malloc() 分配的对象位于堆上。 malloc() 可用于未知大小的对象。由malloc() 分配的对象保持有效，直到它们的指针传递给realloc() 或free()。如果您忘记将malloc'd 指针传递给free，您就会发生内存泄漏。如果您在对象变得无效后访问它，您将获得未定义的行为（堆中的那个位置现在可能被其他东西重用，但也许数据仍然存在，谁知道？）。在最坏的情况下，您可能会遇到分段错误或堆损坏。如果您将无效的对象指针传递给 free() 或 realloc()，您可能会遇到堆损坏。

全局变量和静态函数成员位于其他地方（tm），并且在程序的整个执行过程中有效（至少从进入 main 直到从它返回，就像 main 的局部变量一样）。

malloc() 是一个复杂的函数，它在称为堆的复杂数据结构中内部管理可用的内存块。堆损坏意味着您损坏了该数据结构本身。分段错误意味着您在有效内存块之外的某处写入/读取。

请注意，C 标准不保证任何情况。它不能保证像堆栈这样的东西甚至存在。但是，我所知道的所有编译器都是这样做的。不过，对于某些嵌入式平台，malloc() 是一个非常简单的函数，它每次分配某个内容时都会增加一个指针，而free() 则什么都不做。

Answer 2

在初始化（）中

static void Init( world *w ) {
    obj pc;
    w->o = &pc;           //(1)
    w->o->val = 10;
    w->o->f.Doit = Read;
    w->o->f.Doit();
}

obj 电脑；是函数 Init() 中的自动变量。

从 Init() 重新调用后，它指向的内存将无效。 所以在 init() 之后的 main() w->o 将是无效的。

你已经使用了 malloc

w->o = (obj *) malloc(sizeof(obj)); 

您可以在 Init() 或 main() 中执行此操作。

注意：你必须使用 free() 释放它，否则会发生内存泄漏。