函数返回后，函数中分配的内存是否仍保持分配状态？

Question

对于下面的代码：（1）“main”调用函数“f1”。（2）函数“f1”进行一些数字运算；使用malloc创建一个“char”数组，然后将数组的指针返回到main（无需取消分配-free-数组）。

我有3个与此案例相关的问题：（1）我假设，虽然函数“f1”已经终止，但分配的char数组仍然保持分配状态，直到主程序完全终止。也就是说，分配的内存仍然属于main，没有其他进程可以从外部访问（我的意思是干扰）它。我说得对吗？（2） 我是否必须在程序终止之前释放数组（在“f1”中分配）（还是在主程序终止后立即释放）？（3） 如果第二个问题的答案是“是”，那么如何释放在另一个函数中分配的数组？

注意：我希望保持在纯c的边界内，而不是溢出到c。

char *f1 (...) {
    ...
    ...
    char *fTmp = malloc (length1 * sizeof (char));
    char *fData = malloc (length2 * sizeof (char));
    ...
    ...
    free (fTmp);
    return (fData);
}

int main () {
    char *fData = f1 (...);
    ...
    return (0);
}

Answer 1

malloc在堆上分配内存，因此该内存一直被分配，直到被free函数释放或程序成功终止。
在您的情况下，您在f1中释放了ftemp，因此在函数终止后它不再存在。fdata仍然在堆上，并且当您返回指向分配位置的指针时，main可以访问它。

一旦main成功终止，fdata指向的内存就会被释放。

所以，一旦不再需要内存，就释放内存被认为是好的。在程序结束时释放块是没有意义的，因为当进程终止时，程序的所有空间都会返回给系统（考虑到现代操作系统）。

Answer 2

>

是的，使用malloc（）分配的内存会一直保留，直到它被释放。否则函数如何将可变大小的数据返回给其调用者？

当程序退出时，它分配给它的所有内存都将被释放。然而，在程序终止之前保留大量不需要的内存通常不是一个好主意，因为这可能会影响性能，或者系统可能会耗尽虚拟内存。对于长时间运行的程序来说，这可能是一个特别的问题，它们的内存使用有时会不断增长，直到使用完所有可用的虚拟内存。

在函数返回的指针上调用free（）。因此，在您的情况下，使用数组完成后，main（）可以执行free（fData）。

所有的C编程课程或教科书都应该涵盖这些内容。

Answer 3

我假设，尽管函数“f1”已经终止，但分配的char数组仍然保持分配状态，直到主程序完全终止。

是的。动态分配的内存与函数无关，它属于进程。

也就是说，分配的内存仍然属于主内存，没有其他进程可以从外部访问它。我说得对吗？

内存不属于main（）（用作函数），而是属于处理自身（其中main（）只是入口点）。在具有内存保护的系统中（每个进程都与其他进程隔离），无法从外部访问。但是，您可以以特定于系统的方式分配它，以便跨进程共享内存。

我是否必须在程序终止之前释放数组（在“f1”中分配）（还是在主程序终止后立即释放）？

是的。在大多数系统中，当进程终止时，操作系统会自动释放未分配的内存，但这取决于系统。在我看来，即使操作系统这样做了，你也应该总是释放，使用这种自动释放作为危险信号（我忘记了释放，这是一个错误吗？我错过了什么？）。此外，如果f1被调用1000次，每次都会泄漏内存，很快吃掉所有可用内存。想想服务器中的一个进程，它可能（也应该）运行多年。

如果第二个问题的答案是“是”，那么如何释放在另一个函数中分配的数组？

分配内存的人也会释放内存，这很好。如果不可能，则调用者将负责此类内存。例如，这就是strdup（）的作用。在这种情况下，被调用的函数必须（以某种方式）返回一个指向已分配内存的指针（或另一个专用函数可以使用的句柄/标记）。例如：

char* pBuffer = f1();
// Use it
free(pBuffer);

请注意，如果您想隐藏此类内部指针，有很多技术。您可以使用令牌（例如整数、字典中的键）、typedef或不透明类型。