malloc动态创建一维、二维数组，内存释放的问题

问题描述：

 //////////////c用malloc和free//////////////////////////////
#include   "stdio.h"   
#include <iostream>
using namespace std;

//***********使用malloc创建一维数组，初始化、打印和释放***********
#define MALLOC_1D(p1,len,TYPE) p1 = (TYPE *)malloc(len * sizeof(TYPE));

#define FREE_1D(p1) free(p1);

template<typename TYPE>
void MALLOC_1D_INIT(TYPE *p1, int len, TYPE value = 0) {
    for (int i = 0; i<len; i++)
            p1[i] = value;
}


template<typename TYPE>
void PRINT_1D(TYPE *p1, int len) {
    for (int i = 0; i < len; i++) {
            cout << p1[i] << ",";
    }
    cout << endl;
}

//***********使用malloc创建二维数组，初始化、打印和释放***********
#define MALLOC_2D(p2,row,col,TYPE)\
p2 = (TYPE**)malloc(sizeof(TYPE*) *row);\
for (int i = 0; i < row; i++)\
    p2[i] = (TYPE*)malloc(sizeof(TYPE) * col);


#define FREE_2D(p2,row,col)\
    for (int i = 0; i<row; i++)\
        free(p2[i]);\
    free(p2);


template<typename TYPE>
void MALLOC_2D_INIT(TYPE **p2, int row, int col, TYPE value=0) {
    for (int i = 0; i<row; i++)
        for (int j = 0; j<col; j++)
        {
            p2[i][j] = value;
        }
}

template<typename TYPE>
void PRINT_2D(TYPE **p2, int row, int col) {
    for (int i = 0; i < row; i++) {
        for (int j = 0; j<col; j++)
        {
            cout << p2[i][j] << ",";
        }
        cout << endl;
    }
    cout << endl;
}


void   main()
{

    int row = 3;
    int col = 5;
    int cha = 4;
    //一维数组
    int *p1;
    MALLOC_1D(p1, row, int);//开辟数组空间
    MALLOC_1D_INIT(p1, row);//数组初试化
    PRINT_1D(p1, row);//打印
    FREE_1D(p1);//释放空间
    cout << " p1[0]="<<p1[0] << endl;//【1】明明free释放了，为什么还可以访问内存？

    //二维数组
    int **p2;
    MALLOC_2D(p2, row, col, int);//开辟数组空间
    MALLOC_2D_INIT(p2, row, col);//数组初试化
    PRINT_2D(p2, row, col);//打印
    FREE_2D(p2, row, col);//释放空间
    //cout << " p2[0][0]=" << p2[0][0] << endl;//【2】free释放了,不能访问了,去掉注释出错！
    system("pause");
}

我的问题是：
【1】malloc创建的一维数组，明明free释放了，为什么还可以访问内存？是我没有成功释放内存麽？而我malloc创建的二维数组，free释放了后不能访问了
【2】如何检测自己malloc动态开辟的空间，被成功free了？

答

对于一维“数组”
数组的实现是在栈上申请连续的内存区间，malloc是在堆上申请一个连续的内存区间，可以用[]来操作，但是并非数组。
（以后你会慢慢发现很多基础概念不能混淆）

对于回收后可以访问的话，可以看下帖。简言之，只是通知系统这块内存释放了，系统根据自己的算法决定何时回收。
http://bbs.chinaunix.net/thread-1396686-1-1.html

当然自己通知了系统不用了，就应该保证不用这块内存了，所以释放后立即p1 = NULL是基本的变成规范。

对于二维“数组”
其实这个问题就出在数组的理解上，这边只是申请一个连续的区域，区域的每个值也指向另外的一篇连续的区域
其实这里所有的区域并不一定是连续的（p2[0]和p2[1]指向的区域是堆的随机分配的），而真正的二维数组是连续的栈上的区域

然后回答你的问题
【1】=>p1是系统还没有来回收，p2的话，抱歉，身边没有环境，我理解是应该可能系统对于是当前域内（{}中）是执行完了再回收。
实际上应用上是没有人这么写代码的，因为指针释放后还在用的话是被批了多少年的问题了。。。
【2】=>根本没有这样的需求，已经释放掉东西还要去检查就是要用到了，这是矛盾的。
如果真有这样的要求（为了防止内存泄漏），我觉得你可以去看看智能指针的使用或者自己实现内存申请和释放

答

【1】虽然你释放了，但是还是可以引用的，内存其实已经无效，这种指针被称为“野指针”;
比如你看一下p2[0]其实也是可以用的
【2】一般使用指针时会初始化为null，而释放之后会再次赋值为null，这样就可以通过指针是否为null来判断当前指针是否被占用。

答

malloc ，用完 free ，按规范写代码就可以了，不用纠结

答

free释放之后，最保险的做法是要赋值NULL，防止去访问，造成越界

答

【1】malloc创建的一维数组，明明free释放了，为什么还可以访问内存？是我没有成功释放内存麽？而我malloc创建的二维数组，free释放了后不能访问了
A：你使用free释放内存只是告诉系统这块内存区域可以被重新分配使用了，内存本身还在，如果没有被重新分配使用，原来的内容也在！还可以用原来的指针或数组继续访问，单访结果可能是原来的内容，也可能被其他程序修改了！

【2】如何检测自己malloc动态开辟的空间，被成功free了？
一般来说没有什么检测malloc动态开辟的空间被成功free的方法，通常的做法free一个内存空间后要及时将使用该内存空间的指针赋值为NULL，避免成为“野指针”！

答

看到p2[0][0]了吧，在汇编代码中，是先访问一级指针，然后再访问一级指针指向的值。
简单点说，当你free后，一级指针指向的值都变了，你还能用一级指针访问二级指针嘛？所以出错。
因为你p1,p2释放后没有赋值为null，所以p1[0],p2[0]都是能访问的。
但你free后，内存值都会变动。p1[0]的值绝不会是原先的值了，一般你打印出来为负数。
所以p2[0][0]去访问时，p2[0]的值变为负数了，还能找到p2[0]【0]嘛？
也就是p2[0]指向的地址是不可访问的，至于为何不可访问，这是 cpu保护模式里面的知识，这是虚拟内存的相关概念。
你完全可以在编程工具中打汇编窗口和内存窗口打开去调试。一目了然！！
解释的够清楚了嘛？

答

free()释放的是指针指向的内存。释放了内存空间后，原来指向这块空间的指针还是存在！
free()的作用就是标记这块内存可以再次被分配。
访问free后的指针的行为是不确定的，有可能被其他程序再次分配了，有可能什么都没变。

看看free的实现：
void free(void *ptr)
{
struct mem_control_block *free;
free = ptr - sizeof(struct mem_control_block);
free->is_available = 1;
return;
}

实际上没对指针和内存的内容做操作，只是设置了一个可用的标志位。所以释放内存后正确的做法是把指针指向NULL。

malloc动态创建一维、二维数组，内存释放的问题

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