什么可能导致 malloc 初始化内存？答案

【问题标题】：What could cause malloc to initialise memory?什么可能导致 malloc 初始化内存？
【发布时间】：2010-12-13 10:51:19
【问题描述】：

我正在编写代码以使用名为 SCIP 的库（解决优化问题）。库本身可以通过两种方式编译：创建一组 .a 文件，然后是二进制文件，或者创建一组共享对象。在这两种情况下，SCIP 都是使用它自己的相当大的 Makefile 编译的。

我有两个实现，一个用 .a 文件编译（我称之为程序 1），另一个与共享对象链接（我称之为程序 2）。程序 1 是使用 SCIP 提供的 makefile 编译的，而程序 2 是使用我自己的更简单的 makefile 编译的。

我遇到的行为发生在 SCIP 代码中，而不是我编写的代码中。代码摘录如下：

void* BMSallocMemory_call(size_t size)  
{  
   void* ptr;  

   size = MAX(size, 1);  
   ptr = malloc(size);  

   // This is where I call gdb print statements.  

   if( ptr == NULL )  
   {  
      printf("ERROR - unable to allocate memory for a SCIP*.\n");  
   }  
   return ptr;  
}

void SCIPcreate(SCIP** A)  
{  
   *A = (SCIP*)BMSallocMemory_call(sizeof(**(A)))  
   .  
   .  
   .  
}

如果我在 gdb 中调试此代码，并单步执行 BMSallocMemory_call() 以查看发生了什么，并查看 *((SCIP*)(ptr)) 的内容，我会得到以下输出：

程序 1 gdb 输出：

289    size = MAX(size, 1);  
(gdb) step  
284 {  
(gdb)   
289    size = MAX(size, 1);  
(gdb)   
290    ptr = malloc(size);  
(gdb) print ptr  
$1 = <value optimised out>  
(gdb) step  
292    if( ptr == NULL )  
(gdb) print ptr  
$2 = <value optimised out>  
(gdb) step  
290    ptr = malloc(size);  
(gdb) print ptr  
$3 = (void *) 0x8338448  
(gdb) print *((SCIP*)(ptr))  
$4 = {mem = 0x0, set = 0x0, interrupt = 0x0, dialoghdlr = 0x0, totaltime = 0x0, stat = 0x0, origprob = 0x0, eventfilter = 0x0, eventqueue = 0x0, branchcand = 0x0, lp = 0x0, nlp = 0x0, relaxation = 0x0, primal = 0x0, tree = 0x0, conflict = 0x0, cliquetable = 0x0, transprob = 0x0, pricestore = 0x0, sepastore = 0x0, cutpool = 0x0}

程序 2 gdb 输出：

289    size = MAX(size, 1);  
(gdb) step  
290    ptr = malloc(size);  
(gdb) print ptr  
$1 = (void *) 0xb7fe450c  
(gdb) print *((SCIP*)(ptr))  
$2 = {mem = 0x1, set = 0x8232360, interrupt = 0x1, dialoghdlr = 0xb7faa6f8, totaltime = 0x0, stat = 0xb7fe45a0, origprob = 0xb7fe4480, eventfilter = 0xfffffffd, eventqueue = 0x1, branchcand = 0x826e6a0, lp = 0x8229c20, nlp = 0xb7fdde80, relaxation = 0x822a0d0, primal = 0xb7f77d20, tree = 0xb7fd0f20, conflict = 0xfffffffd, cliquetable = 0x1, transprob = 0x8232360, pricestore = 0x1, sepastore = 0x822e0b8, cutpool = 0x0}

我能想到的唯一原因是，在程序 1 或 SCIP 的 makefile 中，有某种选项强制 malloc 初始化它分配的内存。我只是必须了解为什么结构在编译实现中被初始化，而不是在共享对象实现中。

【问题讨论】：

标签： c compiler-construction memory-management malloc

【解决方案1】：

我怀疑这两个程序的构建方式不同。

malloc 不会初始化它分配的内存。可能会偶然发生，您返回的内存中充满了零。例如，一个刚刚启动的程序更有可能从malloc 获得零填充的内存，而不是一个已经运行了一段时间并分配/释放内存的程序。

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【讨论】：

我对代码进行了更多尝试，并将 malloc 换成了 calloc。重新编译所有内容后，我得到相同的行为，即程序 2 的 SCIP 结构仍未初始化。我更加困惑。澄清一下，程序 2 实际上是 python 代码，调用由 SWIG（python-C 接口生成器）创建的 SO。我最近写了一些标准的 C 代码来访问 SCIP 共享对象，从图片中删除了 Python 和 SWIG，当分配 ptr 时，它又是一个“归零”的内存块，无论是使用 malloc 还是 calloc .
@Andy 关于你的第一点，这确实很奇怪。您正在使用的确切 calloc 调用是什么，紧随其后的结构是非零的？
@Andy 看起来确实正确。你能在calloc之前（即MAX之后）打印出size的值吗？
84，虽然不要忽略我所说的关于 calloc 的内容，因为 calloc 似乎在程序 2 中正常工作。
@Andy 到底发生了什么需要进一步解释？我们知道malloc 通常不会初始化内存，但有时可能会返回一个零块。这与您所看到的不一致吗？

【解决方案2】：

malloc 内存的初始化可能取决于实现。出于性能原因，实现可以不这样做，但它们可以初始化内存，例如在调试模式下。

还有一个注意事项。即使是未初始化的内存也可能包含零。

【讨论】：

【解决方案3】：

在 Linux 上，根据this thread，当第一次交给应用程序时，内存将被零填充。因此，如果您对malloc() 的调用导致程序堆增长，则“新”内存将被零填充。

一种验证方法当然是从你的例程中直接进入malloc()，这应该可以很清楚它是否包含直接初始化内存的代码。

【讨论】：