c - 无法在 c 中的二维数组中释放二维数组

Question

我的程序的简要概述:它接受大约 500 组初始参数的列表。然后它将这 500 个分成 50 个“ block ”，这样它就可以计算 50 个并将结果写入文件，然后移动到下一个 50 个“ block ”，等等。这是一个检查点系统。不管怎样，对于每个“ block ”，都会创建一个名为 calc_result 的结构数组来保存 50 个结果。每个 calc_result 都包含一个名称、一个索引和一个用于实际结果的二维字符数组。然后工作完成并写入文件，当前 calc_result 数组被释放。这是基本程序:

typedef struct
{
    char* name;
    int index;
    char** finals;
} calc_results;

int main(int argc, char** argv)
{
    //read in sets of initial parameters
    int numChunks = 10;
    int calcsPerChunk = 50;

    for(int i = 0; i < numChunks; i++)
    {
        calc_result** results = malloc(sizeof(calc_result*)*calcsPerChunk);
        for(int j = 0; j < calcsPerChunk; j++)
        {
             results[j] = malloc(sizeof(calc_result));
             results[j]->name = "blah";
             results[j]->index = j;
             results[j]->finals = malloc(sizeof(char*) * 12); //12 final results
             for(int k = 0; k < 12; k++)
             {
                 results[j]->finals[k] = malloc(70); //max string size is 70
             }
         }

         //DO ACTUAL WORK

         //WRITE RESULTS TO FILE

         //FREE STUFF:
         for(int a = 0; a < calcsPerChunk; a++)
         {
             for(int b = 0; b < 12; b++)
             {
                 free(results[a]->finals[b]);
             }
             free(results[a]->name);
             free(results[a]->finals);
             free(results[a]);
         }

      free(results);
     }
}

我在释放结果时遇到了问题。该程序运行了 10 个“ block ”中的大约 7 个，并运行了释放 calcsPerChunk 中的 1 个(即，i = 8，a = 1 和 b = 0)，然后它会抛出指向 free(results[a]->finals[b]) 行的错误。错误是无用的:“Program.exe”已触发断点。“我不确定我在这里做错了什么，有人可以帮忙吗？

Answer 1

注意:您的代码中没有数组，因此您的问题标题用词不当。您正在分配一个指向类型的指针，您首先分配指针，然后为每个对象分配一个存储 block ，然后将每个存储 block 的起始地址分配给一个指针。 (规则:指针不是数组，数组也不是指针——尽管在访问时根据 C11 Standard - 6.3.2.1(p3) 将数组转换为指向第一个元素的指针)

---

您唯一的问题是尝试free (results[a]->name); 未分配，然后您未能验证返回 每个分配。除此之外，你们非常非常亲密。您知道要free 需要什么以及执行此操作的顺序，free(results[a]->name); 看起来更像”。 ..duh...” 错误比任何理解失败都重要。

您还可以使用取消引用的指针为每个分配调整类型的大小，而不是尝试为调用X-type >sizeof(X-type) 在某些情况下容易出错。例如，而不是:

    calc_result** results = malloc(sizeof(calc_result*)*calcsPerChunk);

您可以使用sizeof *results(解除引用的指针)来设置每个对象的大小，例如

    calc_results **results = malloc (sizeof *results * calcsPerChunk);

注意:'*' 或'**' 通常与指针而不是类型一起使用。为什么？，语义和使指针明确。例如:

    calc_results* a, b, c;

当然不会声明 3 指针 calc_result。相反，它声明指向 calc_result a 和两个struct calc_result b, c 的指针。确保 '*' 在指针上可以清楚地表明这一点，例如

    calc_results *a, b, c;

(合法的语法方面，没有区别，编译器可以毫无问题地解析它——这是人性方面的问题往往会发生)

一个确认您的方法的简单示例

对于测试，您不需要:

int numChunks = 10;
int calcsPerChunk = 50;

(3 和 5(或任何超过 1 的内容)都可以)

将一个简短的示例放在一起，通过使用取消引用的指针来验证每个分配以及每个分配的大小，(并且为了好玩而吐出每个级别的输出)你可以这样做:

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

typedef struct {
    char *name;
    int index;
    char **finals;
} calc_results;

int main(void)
{
    int numChunks = 3;
    int calcsPerChunk = 5;

    for(int i = 0; i < numChunks; i++) {
        calc_results **results = malloc (sizeof *results * calcsPerChunk);
        if (!results) {
            perror ("malloc-results");
            return 1;
        }
        for(int j = 0; j < calcsPerChunk; j++)
        {
            if (!(results[j] = malloc (sizeof *results[j]))) {
                perror ("malloc-results[j]");
                return 1;
            }
            results[j]->name = "blah";
            results[j]->index = j;
            if (!(results[j]->finals=malloc(sizeof *results[j]->finals*12))) {
                perror ("malloc-results[j]->finals");
                return 1;
            }
            for(int k = 0; k < 12; k++) {
                if (!(results[j]->finals[k] = malloc(70))) {
                    perror ("malloc-results[j]->finals[k]");
                    return 1;
                }
                sprintf (results[j]->finals[k], "grade %d", k+1);
            }
        }

        /* DO ACTUAL WORK */

        /* output & free stuff */
        printf ("results[%2d]\n", i);
        for (int a = 0; a < calcsPerChunk; a++) {
            printf ("  %s %2d\n", results[a]->name, results[a]->index);
            for (int b = 0; b < 12; b++) {
                printf ("    %s\n", results[a]->finals[b]);
                free (results[a]->finals[b]);
            }
            // free(results[a]->name);
            free(results[a]->finals);
            free(results[a]);
        }

        free(results);
    }
}

内存使用/错误检查

现在是关键部分。在您编写的任何动态分配内存的代码中，您对分配的任何内存块负有 2 个责任:(1) 始终保留指向该 block 起始地址的指针内存，(2) 当不再需要时可以释放。

您必须使用内存错误检查程序来确保您不会尝试访问内存或写入超出/超出您分配的 block 的边界，尝试读取或基于未初始化的值进行条件跳转，最后, 以确认您释放了所有已分配的内存。

对于 Linux valgrind 是正常的选择。每个平台都有类似的内存检查器。它们都易于使用，只需通过它运行您的程序即可。

$ valgrind ./bin/free_nested_struct
==13663== Memcheck, a memory error detector
==13663== Copyright (C) 2002-2015, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==13663== Using Valgrind-3.12.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==13663== Command: ./bin/free_nested_struct
==13663==
results[ 0]
  blah  0
    grade 1
    grade 2
    grade 3
    grade 4
    grade 5
    grade 6
    ...
    <snip>
==13663==
==13663== HEAP SUMMARY:
==13663==     in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==13663==   total heap usage: 213 allocs, 213 frees, 14,520 bytes allocated
==13663==
==13663== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
==13663==
==13663== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==13663== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 0 from 0)

始终确认您已释放所有分配的内存并且没有内存错误。

仔细检查一下，如果您还有其他问题，请告诉我。你真的非常接近，我怀疑你实际上是在为你的实际代码分配 name，所以你的代码很可能应该有效。