为什么 malloc() 初始化新分配的内存块的值？答案

【问题标题】：Why is malloc( ) initializing the value of a newly allocated block of memory?为什么 malloc() 初始化新分配的内存块的值？
【发布时间】：2013-07-14 11:46:55
【问题描述】：

我开始学习 C 中的动态内存分配，到目前为止，我读过的所有地方 malloc() 函数都不会初始化新分配块的值。

这在 C 的较新版本中是否已更改？ C99 和 C11？

我正在使用 Xcode 执行以下操作，并且所有值都被初始化为 0。

double *p = (double *) malloc(5 * sizeof(double));

printf("Address of p0 = %p | Valoe of p0 = %f\n", p, *p);
printf("Address of p1 = %p | Valoe of p1 = %f\n", p+1, *(p+1));
printf("Address of p2 = %p | Valoe of p2 = %f\n", p+2, *(p+2));
printf("Address of p3 = %p | Valoe of p3 = %f\n", p+3, *(p+3));
printf("Address of p4 = %p | Valoe of p4 = %f\n", p+4, *(p+4));

我认为这仅适用于函数 calloc()。

【问题讨论】：

我认为这是因为您分配的内存之前没有被其他非零变量使用。你不能确定它总是如此。
似乎是未定义的行为。再重复几次，检查你是否仍然得到 0。
如果你想要一个零初始化区域，只需使用calloc。
在多用户操作系统上，当操作系统给你一个新的内存页面时，它必须是“干净的”，这样你就看不到任何你不应该看到的东西。实现此目的的一种简单方法是为您提供一个充满零的页面。
您只进行了 1 个 malloc 调用。您的操作系统（不是“malloc”）通常会分发清零的新内存，以免从之前使用该内存的其他进程泄漏信息。我建议你做一些 malloc，用一些东西填充内存，free() 它，然后再 malloc()。由于重复使用相同的内存，因此您获得旧东西的机会更大。

标签： c dynamic-allocation

【解决方案1】：

似乎是实现定义的行为。在 Visual Studio 2012 的 C 编译器上，我看不到这样的初始化。

更重要的是，请阅读此问题中所选答案的“catch”：

Why does malloc initialize the values to 0 in gcc?

说，出于安全原因，操作系统可能会“给”您零值。看起来，这是一个实现定义的行为。

一条建议：它不是标准行为并且破坏了代码的可移植性。确保初始化这些值，而不是依赖于 OS 提供的数据。

【讨论】：

@ItaloGrossi 没问题。快乐编码

【解决方案2】：

你很幸运（如果你相信这一点，你也很不幸）。 Malloc 内部没有这样的东西（但它要求操作系统进行分配，我不知道操作系统的行为）。然后，当您重复 malloc 某些区域时，性能可能会有所下降。那些零来自未受破坏的森林。

首先 malloc，然后初始化为随机数/字符，然后重复多次，然后您将在 malloc 之后开始获取非零元素。

不要忘记在随机大小的 malloc 之间释放（）。

【讨论】：

您好 Huseyin 感谢您的出色回复。我已经按照你的建议做了。 1 - 使用 malloc 为 5 个 int 值分配内存。 2 - 使用 srand() 和 random() 随机初始化 5 个整数 3 - 打印值 4 - 使用 free() 5 - 为 5 个 int 值分配新内存 6 - 再次打印值令我惊讶的是，步骤上打印的值6 是第 3 步中的旧值。所以你是对的……这次新分配的内存没有用零初始化。相反，它只是从第 2 步中获取随机值。
但是您可能需要扫描整个编译器的工作区域以确保获得非零值 :) 这可能需要许多 malloc。 :) 玩得开心。

【解决方案3】：

您假设“我得到 0”总是意味着“值 0 是故意放在这里的”，但事实并非如此。

您的代码中没有初始化。

【讨论】：

【解决方案4】：

首先，malloc 没有按照标准初始化返回的内存块（这没有改变）这一事实并不意味着它不能这样做，而是不需要这样做。

允许malloc 无论如何都要初始化内存块。甚至可以想象（但不明智）调试版本将所有分配的块初始化为零。然而，更好的解决方案是用可识别的模式填充它们。

最重要的是，从操作系统获得的新页面总是归零。这样做是出于安全原因，没有例外（某些嵌入式系统可能是罕见的例外，但没有“主流”系统会给你一个未初始化的页面，永远）。因此，在某些情况下，内存可能是零初始化的，但您无法知道是 malloc 做的还是其他人做的。

【讨论】：

【解决方案5】：

分配块的内容没有定义，所以它是特定于实现的。

某些实现（例如您正在使用的这个）将其设置为零，其他实现为 0xdeadbeef 或其他一些幻数（msvc++ 编译的 malloc 用 0xCC 填充它，但不是全部）。

它是特定于实现的，因此未定义，不依赖它。

并且永远不要仅仅因为它是危险的而在内存中重新分配内存。

【讨论】：

【解决方案6】：

在多用户操作系统中，当操作系统将内存分配给某个进程时，操作系统通常会清除该内存，这样它就不会泄露之前来自其他进程的数据。（当然，系统不必将此内存归零；为了保护隐私，只需将内存设置为不包含私有数据的任何值即可。通常使用零。）

这意味着当malloc 返回从操作系统新获得的内存时，当然会发生在malloc 之前的内存池不足以满足您的请求时，该内存将包含零。但是，当malloc 返回您的进程以前使用的内存时，它可能包含其他数据。（其中一些数据可能来自您通常不可见的程序部分，例如 C 运行时初始化代码或动态加载器和链接器。）

由于此行为是您的操作系统而非 C 规范的结果，因此当软件仅基于 C 规范时，您可能不依赖它。当您无法保证会发生这种行为时，您必须编写软件，就好像每个malloc 都可以返回未初始化的数据，即使经验或检查经常表明并非如此。

【讨论】：