c - malloc 覆盖结构元素

Question

在将 0 分配给 count 之前调用 malloc 按预期工作。但是，如果我在将 0 分配给 count 之后调用 malloc，那么它将覆盖 count 的值。每次运行时，我都会为 count 打印一个随机数。

有人可以解释为什么 count 被覆盖了吗？

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

typedef struct list list;

struct list {
    size_t element_size;
    size_t capacity;
    size_t count;
    void* data;
};

list* create_list(size_t element_size) {
    list* list = malloc(sizeof(list));

    list->element_size = element_size;
    list->capacity = 8;
    list->data = malloc(8 * element_size);
    list->count = 0;

    // If malloc is called here instead then count is overwritten
    // list->data = malloc(8 * element_size);

    printf("count: %zu\n", list->count);

    return list;
}

int main(int argc, char** argv) {
    list* l = create_list(sizeof(int));
}

Answer 1

啊，我觉得问题出在这里:

list* list = malloc(sizeof(list));

sizeof(list) 给出指针的大小，因为此时 list 是一个指针，不再是结构类型。因此，您分配的内存太少，并在通过写入未分配的内存来初始化结构数据时遇到未定义的行为。

通过更改变量或类型名称来修复...或使用 sizeof(*list) 获得正确的大小。或者，如果您需要我的意见/偏好，请不要将 typedef 与结构一起使用。或者其中的几个，所以这里你可能有 struct list *lst = malloc(sizeof(*lst));。

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尽管使用未定义行为通常效率不高，但我们可以对可能发生的情况进行有根据的猜测:如果在写入超出分配的 0 后调用 malloc，则 malloc 创建一个新的分配并用它自己的分配数据覆盖 0，然后您在输出中获得该值。如果你以其他方式进行，写入 0 将覆盖分配数据。从长远来看，两者都是非常致命的，因此您可以认为自己很幸运，您注意到了奇怪的输出并及早发现了 UB，而不是后来出现神秘的崩溃。