c - fread 无法从 C 中的二进制文件中读取结构的字符串值

Question

我想在下面的函数中返回一个指向链表头部结构的指针，但由于我的 fread 无法读取结构的字符串，我必须 malloc 一些变量并将 newheader->name string 指向它。在下面的函数中，如果我释放我的临时变量然后返回新的 header ，则只打印空值，如果我不这样做，那么我会出现内存泄漏，但函数工作正常。我希望能够返回一个完整链表的头部而不是空值。

struct head *read_strings(char *file) {
    FILE *my_file;
    struct head * newheader = NULL;
    char *str = NULL; 
    newheader = buildhead();

    int len, lenStr, lenTotal = 0;
    printf("\n\n");
    my_file = fopen(filename, "rb"); 
    if (my_file == NULL) {
        printf("error\n");
    }
    fread(&len,sizeof(int),1, my_file);
    newheader->name = malloc(len);
    fread(newheader->name,sizeof(char),len, my_file);
    fread(&newheader->length,sizeof(int),1, my_file);

    if (newheader->length != 0) {
        if (newheader->length == lenTotal) {
            fread(&lenStr,sizeof(int),1, my_file);
            str = malloc(lenStr); //char *str = malloc(lenStr);
            fread(str,sizeof(char),lenStr, my_file);
            create_string(newheader, str);
            lenTotal += lenStr;
            str = NULL; //free(str);
        }
        else {
            while (newheader->length != lenTotal) {
                fread(&lenStr,sizeof(int),1, my_file);
                str = malloc(lenStr); //char *str = malloc(lenStr);
                fread(str,sizeof(char),lenStr, my_file);
                create_string(newheader, str);
                lenTotal += lenStr;
                str = NULL; //free(str);
            }
        }
    }

    printString(newheader);
    fclose(my_file);
    free(str);
    //if i free newheader->name here then I get no memory leaks
    //free(newheader->name);
    freeStructure(newheader);
    return newheader;
}

我需要从二进制文件中读取字符串并将它们存储到结构中。但是我不能将值直接存储到结构的字符串变量中，除非我 malloc 一个新字符串并指向它。您可以在上面的代码中看到，我能够从 fread 中读取 newheader->length 而不是 newheader->name。我试图将 fread 结果放入字符串数组中，但出现段错误。

这是我的二进制文件的样子。它在每个字符串和 int 之后都有空终止符。

0000000 021  \0  \0  \0   i   t       i   s       a       g   o   o   d
0000020       d   a   y  \0   R  \0  \0  \0   #  \0  \0  \0   I   t    
0000040   w   a   s       t   h   e       b   e   s   t       o   f    
0000060   o   y   e       h   o   y   e       t   i   m   e   s   .  \0
0000100 034  \0  \0  \0   I   t       w   a   s       t   h   e       b
0000120   l   u   r   s   t       o   f       t   i   m   e   s   .  \0
0000140  \a  \0  \0  \0   m   o   n   k   e   y  \0 006  \0  \0  \0   p
0000160   a   n   d   a  \0 006  \0  \0  \0   s   h   i   f   u  \0
0000177

如果我在我的 freestruct() 函数中释放 newheader->name 然后我得到以下错误

*** Error in `./test': munmap_chunk(): invalid pointer:
0x000000000040133e *** Aborted.

如果不释放它，那么我会在 1 个 block 中丢失 17 个字节。

==24169== HEAP SUMMARY:
==24169==     in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==24169==   total heap usage: 5 allocs, 6 frees, 1,201 bytes allocated
==24169== 
==24169== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
==24169== 
==24169== ERROR SUMMARY: 1 errors from 1 contexts (suppressed: 0 from0)
==24169== 
==24169== 1 errors in context 1 of 1:
==24169== Invalid free() / delete / delete[] / realloc()
==24169==    at 0x4C29E90: free (in
/usr/lib/valgrind/vgpreload_memcheck-amd64-linux.so)
==24169==    by 0x401298: freestruct (A1.c:267)
==24169==    by 0x400F8A: write_strings (A1.c:189)
==24169==    by 0x400840: main (test.c:25)
==24169==  Address 0x40133e is not stack'd, malloc'd or (recently)
free'd
==24169== 
==24169== ERROR SUMMARY: 1 errors from 1 contexts (suppressed: 0 from0)

这是我的 freestruct() 函数中的一小段代码

if (header->next == NULL) {
    header->length = 0;
    free(header->name);
    free(header);
}

将字符串写入二进制文件后，我释放了整个结构，然后在 read_strings 函数中再次创建

编辑:如果我在 readString 函数中释放 newheader->name，那么我不会发生内存泄漏，但我想将 newheader 返回到 main 并在之后调用 printString 和 freestruct。

我为我的语法错误道歉。

Answer 1

如果我理解你的 setName 和 getName 功能正确，那么这三行就是问题所在:

...
setName(newheader, name);
newheader->name = getName(newheader);
...
free(name);

首先，前两行做同样的事情，但这不是问题，只是多余的。这是导致问题的最后一行。

您使 newheader->name 指向与 name 指向的同一内存。赋值后，两个指针都指向同一个内存。然后你释放内存。这使得两个指针都无效。

您要么需要复制(例如使用非标准但常见的 strdup 函数)。或者不释放内存。

---

让我们看看我是否可以更清楚...

您有一个变量name，您为其分配了内存。它看起来像这样:

+------+     +---------------------+| name | --> | memory for the name |+------+     +---------------------+

What the assignment

newheader->name = name;

实际上只是复制指针，而不是它指向的内存。所以在分配之后你有这样的东西:

+------+| name | ------------\+------+              \    +---------------------+                       >-> | memory for the name |+-----------------+   /    +---------------------+| newheader->name | -/+-----------------+

You now have two variables pointing to the same memory.

Then you do

free(name);

这就是内存，但请记住我们有两个 变量指向同一个内存。现在看来

+------+| name | -------------> ?+------+           +-----------------+| newheader->name | --> ?+-----------------+

因此，每当您尝试访问 newheader->name 时，您将尝试访问现在释放的内存，并且您将有未定义的行为。