BEZEICHNUNG¶

ÜBERSICHT¶

#include <stdlib.h>

void *malloc(size_t Größe);
void free(void *ptr);
void *calloc(size_t nmemb, size_t Größe);
void *realloc(void *ptr, size_t Größe);
void *reallocarray(void *ptr, size_t nmemb, size_t Größe);

Mit Glibc erforderliche Makros (siehe feature_test_macros(7)):

reallocarray(): _GNU_SOURCE Seit Glibc 2.29: _DEFAULT_SOURCE Glibc 2.28 und älter: _GNU_SOURCE

BESCHREIBUNG¶

free() gibt den Speicher frei, auf den ptr zeigt, welcher von einem früheren Aufruf von malloc(), calloc() oder realloc() belegt worden sein muss. Andernfalls oder wenn free(ptr) bereits aufgerufen wurde, ist das Verhalten nicht definiert. Wenn ptr NULL ist, wird keine Operation ausgeführt.

calloc() belegt Speicher für ein Feld von nmemb Elementen von jeweils Größe Byte und gibt einen Zeiger auf den belegten Speicherbereich zurück. Der Speicher wird auf Null gesetzt. Falls nmemb oder Größe 0 ist, gibt calloc() entweder NULL zurück oder einen eindeutigen Zeigerwert, der später erfolgreich an free() übergeben werden kann. Falls die Multiplikation von nmemb und Größe zu einem Ganzzahlüberlauf führen würde, dann liefert calloc() einen Fehler zurück. Im Gegensatz dazu würde ein Ganzzahlüberlauf in dem nachfolgenden Aufruf von malloc() nicht erkannt werden, was zu einer Zuweisung eines Speicherblocks mit falscher Größe führen würde:

malloc(nmemb * Größe);

realloc() ändert die Größe des Speicherblocks, auf den ptr zeigt, auf Größe Byte. Der Inhalt bleibt unverändert im Bereich vom Anfang des Speicherbereichs bis zum Minimum von alter und neuer Größe. Falls die neue Größe die alte überschreitet, wird der zusätzliche Speicher nicht initialisiert. Falls ptr gleich NULL ist, ist der Aufruf äquivalent zu malloc(Größe); falls die Größe gleich Null ist und ptr ist von NULL verschieden, ist der Aufruf äquivalent zu free(ptr). Wenn ptr nicht NULL ist, muss er von einem früheren Aufruf von malloc(), calloc() oder realloc() zurückgegeben worden sein. Falls der Bereich, auf den verwiesen wurde, verschoben wurde, wird free(ptr) aufgerufen.

Die Funktion reallocarray() ändert die Größe des Speicherblocks, auf den ptr zeigt, damit er groß genug für ein Feld von nmemb Elementen mit jeweils Größe Byte ist. Sie ist äquivalent zu dem Aufruf:

realloc(ptr, nmemb * Größe);

Allerdings schlägt reallocarray(), anders als obiger Aufruf von realloc(), sicher fehl, wenn die Multiplikation überliefe. Falls solch ein Überlauf auftritt, liefert reallocarray() NULL, setzt errno auf ENOMEM und lässt den ursprünglichen Speicherblock unverändert.

RÜCKGABEWERT¶

Die Funktion free() gibt keinen Wert zurück.

Die Funktion realloc() gibt einen Zeiger auf den neu belegten Speicher zurück, welcher für jeden eingebauten Typ passend ausgerichtet ist und sich von ptr unterscheiden kann, oder NULL falls die Anforderung scheitert. Falls Größe gleich 0 war, wird entweder NULL oder ein für die Übergabe an free() geeigneter Zeiger zurückgegeben. Wenn realloc() scheitert, bleibt der ursprüngliche Block unverändert - er wird nicht freigegeben oder verändert.

Im Erfolgsfall liefert die Funktion reallocarray() einen Zeiger auf den neu belegten Speicher zurück. Beim Fehlschlag liefert sie NULL und der ursprüngliche Speicherblock bleibt unverändert.

FEHLER¶

ENOMEM

Speicher erschöpft. Möglicherweise erreichte die Anwendung die in getrlimit(2) beschriebene Grenze RLIMIT_AS oder RLIMIT_DATA.

ATTRIBUTE¶

KONFORM ZU¶

reallocarray() ist eine nicht standardisierte Erweiterung, die erstmals in OpenBSD 5.6 und FreeBSD 11.0 erschien.

ANMERKUNGEN¶

Normalerweise stellt malloc() Speicher auf dem Heap bereit und passt je nach Bedarf die Größe des Heaps mittels sbrk(2) an. Bei der Zuweisung von Speicherblöcken größer als MMAP_THRESHOLD Bytes reserviert die Glibc-Implementierung von malloc() mithilfe von mmap(2) den Speicher als ein privates anonymes Mapping. MMAP_THRESHOLD ist standardmäßig 128 kB, kann aber mittels mallopt(3) angepasst werden. Vor Linux 4.7 waren Reservierungen unter Verwendung von mmap(2) von der Ressourcenbeschränkung RLIMIT_DATA nicht betroffen; seit Linux 4.7 wird diese Beschränkung auch bei Reservierungen mittels mmap(2) durchgesetzt.

Um Verfälschungen in Multithread-Anwendungen zu vermeiden, werden intern Mutexe zum Schutz der Speicherverwaltungs-Datenstrukturen eingesetzt, die von diesen Funktionen genutzt werden. In einer Multithread-Anwendung, in denen Threads gleichzeitig Speicher zuweisen und freigeben, könnte es Zugangskonflikte für diese Mutexe geben. Um die Speicherzuweisung in Multithread-Anwendungen skalierbar zu bewältigen, erzeugt Glibc zusätzliche memory allocation arenas, wenn Mutex-Konflikte entdeckt wird. Jede Arena ist eine große Speicherregion, die intern vom System (mit brk(2) oder mmap(2)) zugeordnet und mit eigenen Mutexen verwaltet wird.

SUSv2 fordert von malloc(), calloc() und realloc() im Fehlerfall errno auf ENOMEM zu setzen. Glibc geht davon aus, dass das getan wurde (und die Glibc-Versionen dieser Routinen tun es). Wenn Sie eine private Implementierung von malloc verwenden, die errno nicht setzt, können bestimmte Bibliotheksroutinen ohne einen Grund in errno fehlschlagen.

Abstürze in malloc(), calloc(), realloc() oder free() haben nahezu immer einen Bezug zu einem beschädigten Heap, wie z.B. eine Nutzung von mehr als dem zugeordneten Bereich (overflowing) oder die doppelte Freigabe eines Zeigers.

Die malloc()-Implementierung kann über Umgebungsvariablen eingestellt werden. Für Details siehe mallopt(3).

SIEHE AUCH¶

Für Details über die GNU-C-Bibliotheksimplementierung, siehe https://sourceware.org/glibc/wiki/MallocInternals.

KOLOPHON¶

ÜBERSETZUNG¶

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