C-如何检查指针是否已从另一个指针释放了内存？

问题描述

假设我有2个指向同一对象的指针。

int * a = malloc(sizeof(int));
*a = 5;
int * b = a;
free(a);
a = NULL;

这时我知道a == NULL，但b仍指向已释放的地址。是否有可能通过b知道内存已被释放？

这种情况是，我正在运行单元测试，并且要确保在正确的条件下在正确的时间释放某些结构，因此我想避免为了支持测试而添加基础结构。

解决方法

简短的回答：没有。长答案：绝对不是：-）

您可以实现一些技巧，例如使用双间接指针（包含指向实际后端数据的 pointer 的分配结构）^（a），这基本上是智能指针在C ++中的工作方式，我在^（b）之前已经在C中实现了它们。它们比原始指针要复杂得多，因为它们可能需要互斥锁保护的引用计数，并且所有仅的用法都通过API。

但是操纵这些指针的代码不一定是您的代码，因此，如果您将后端指针传递给某个函数，而该函数可以在没有指针的情况下释放它们，而无需通过您的 API，所有选择均关闭。另外，它为每次访问增加了额外的间接费用。

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^（a）一个简单的示例（不计算引用）是：

pointerA      +---------------+    +-------------+
        >---> | smart pointer | -> | actual data |
pointerB      +---------------+    +-------------+

所有访问都是通过智能指针间接进行的，当pointerA或pointerB的 被“释放”时，可以将其设置为NULL。因此，如果您释放pointerA，然后尝试使用pointerB，则获得的值将为NULL。

这需要用于创建和销毁智能指针，获取和设置后端原始指针等等的API。

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例如，

^（b）GObject是在C中使用智能指针的部分引用计数变体。它构成了Gtk和GStreamer中对象模型的基础。>

Windows的早期版本， long ，在没有内存管理硬件的情况下处于保护模式之前（我在那透露年龄！）使用了类似的双重间接方案，因此它可以在将不会使所有进程都以无效的指针结束。