c - free() 无效指针 - 释放指针数组失败

Question

我一直在调试一段遗留代码，它在带有 linux 的 XScale (arm v5te) 系统上运行，可重现崩溃。

我已经使用 gdb 进行了调试并将 MALLOC_CHECK_ 设置为 1。代码很多，所以只是一些片段:

我们有这样的结构:

typedef struct {
...clipped..
    char **data_column_list;
    /** data column count */
    int data_column_cnt;
...clipped
} csv_t;

我们在函数中初始化列，将它们放在变量“列”中

/* Allocating memory for pointer to every register id */
columns = (char **) malloc(column_cnt * sizeof(char *));

column_cnt = 0;
/* loop over all sensors */
for(i=0; i<cfg.sen_cnt; i++) {
    /* loop over all registers */
    for(j=0; j<cfg.sen_list[i]->data_cnt; j++) {
        /* Storing all the pointers to id */
        columns[column_cnt++] = cfg.sen_list[i]->data_list[j]->id;
    }
}

在另一个函数中，发生的是这样的:

/* free the previous list */
csv_free(lc_csv);

lc_csv->data_column_list = columns;
lc_csv->data_column_cnt = column_cnt;

csv_free 存在:

void csv_free(csv_t *csv) {
    if(csv->data_column_cnt > 0)
        free(csv->data_column_list);

    csv->data_column_cnt = 0;
}

现在，还有另一个函数，构建包含这些 ID 的整个“cfg”/config 结构。上面的代码:cfg.sen_list[i]->data_list[j]->id;其中 cfg 是一个结构，sen_list 是一个指向结构的指针数组，data_list 是一个指向其他结构的指针数组，其中包含一个字符串“id”。

当程序收到信号 SIGUSR1 时，配置正在更新。所有这些 data_list 和 sen_list 结构都被释放，然后生成新的结构。然后使用第一个函数，生成新的 id 列并将其放入 csv 结构中，但之前已释放旧列表。

这就是它崩溃的地方。在 csv_free 中。

*** glibc detected *** /root/elv: free(): invalid pointer: 0x0001ae88 ***

我觉得应该是这样的。你有一个指针数组。当你释放指针时，你必须释放指针，指向一组指针(数组)。或者用代码来说，上面的情况应该类比为:

char **ar = malloc(n * sizeof(char *));
char *xn = malloc(10 * sizeof(char)); // Do for 0 to n strings
...
ar[n] = xn; // Do for 0 to n strings
...do stuff...
free(xn); // Do for 0 to n strings
free(ar);

当包含 id 字符串的结构被释放时，我的指针数组仍然带有(无效的)指针，而不是空指针:

(gdb) p csv
$40 = {sysid = 222, ip = '\0' <repeats 49 times>, 
    module = "elv_v2", '\0' <repeats 14 times>, format_type = 1, msg_id = 0, 
    data_column_list = 0x1ae88, data_column_cnt = 10, pub_int = 30, 
    line_cnt = 0, pub_seq = -1, format = 0x18260}
(gdb) p csv.data_column_list[0]
$41 = 0x1b378 "0"

但是我收到了上面的错误消息(或者没有 MALLOC_CHECK_ 的 SIGABRT)。我完全不明白这一点。我必须释放这个指针数组，否则它会成为内存泄漏。在此之前，我找不到其他免费电话。我不知道为什么 csv.data_column_list 被认为是无效指针。不幸的是，Valgrind 在 arm v5te 上不可用:(

已经调试了好几个小时，很乐意提供任何帮助。非常感谢，干杯，本

更新:

我想知道它是否与某些“范围”问题有关。在另一个应用程序中有几乎相同的代码，它可以工作。崩溃的函数“csv_free”被两个程序使用(静态链接)。唯一的区别是，包含要释放的指针的结构在工作程序中正常声明和定义，并声明为 external 并在 main.c 之外的另一个文件中定义在 main.c 中手动调用“free”有效，而调用“csv_free”会崩溃。给我谜语这个...

Answer 1

当我遇到 free() 错误时，10 次中有 9 次问题实际上是在分配或初始化时开始的，所以让我们验证一下:

1. 在 调用 csv_free 之前，您实际上在哪里将 columns 分配给 csv.data_columns_list？如果它在您 free() 时未初始化，则可以解释错误。

2. 在第二个代码块中，如果初始的 column_cnt(我猜是设置其他地方？)小于你将在外面写的循环之后的 column_cnt大批。人们希望 MALLOC_CHECK_ 能够捕捉到这一点，但是如果您断言为如下:

   /* Allocating memory for pointer to every register id */
   columns = (char **) malloc(column_cnt * sizeof(char *));
   
   int old_column_cnt = column_cnt;
   column_cnt = 0;
   /* loop over all sensors */
   for(i=0; i<cfg.sen_cnt; i++) {
       /* loop over all registers */
       for(j=0; j<cfg.sen_list[i]->data_cnt; j++) {
           /* Storing all the pointers to id */
           columns[column_cnt++] = cfg.sen_list[i]->data_list[j]->id;
       }
   }
   assert(old_column_cnt >= column_cnt);