NAAM¶

malloc, free, calloc, realloc - reserveren en vrijmaken van dynamisch geheugen

BIBLIOTHEEK¶

Standard C bibliotheek (libc, -lc)

SAMENVATTING¶

#include <stdlib.h>

void *malloc(size_t size);
void free(void *_Nullable p);
void *calloc(size_t n, size_t size);
void *realloc(void *_Nullable p, size_t size);
void *reallocarray(void *_Nullable p, size_t n, size_t size);

reallocarray():

    Sinds glibc 2.29:


        _DEFAULT_SOURCE


    Glibc 2.28 en eerder:


        _GNU_SOURCE

BESCHRIJVING¶

malloc(n * grootte);

realloc(ptr, n * grootte);

EIND WAARDE¶

De malloc, calloc(), realloc() en reallocarry() functies retourneren een wijzer naar het gereserveerde geheugen, dat geschikt is opgelijnd voor elk ingebouwd type dat past in de beschikbare ruimte. Bij een fout, retourneren deze functies NULL en zetten errno. Proberen te reserveren van meer dan PTRDIFF_MAX bytes wordt gezien als een fout, omdat een object van deze grootte later kan leiden tot overlopen bij het aftrekken van wijzers.

De free() functie geeft geen waarde terug, en behoudt errno.

De realloc() en reallocarray() functies retourneren NULL als wzr niet NULL en de gevraagde grootte nul is; dit wordt niet beschouwd als een fout. (Zie "Niet overdraagbaar gedrag" voor overdraagbaarheid onderwerpen). De teruggegeven wijzer kan dezelfde zijn als wzr als de reservering niet was verplaatst (b.v. er was ruimte om de ruimte uit te breiden), of verschillend van wzr als de reservering was verplaatst naar een nieuw adres. Als deze functies falen, dan wordt het originele blok niet aangetast; het wordt niet verplaatst of vrij gegeven.

FOUTEN¶

calloc(), malloc(), realloc(), en reallocarray() kunnen falen met de volgende fout:

ENOMEM

Geen geheugen meer. Mogelijk, het programma bereikte de RLIMIT_AS of RLIMIT_DATA limiet beschreven in getrlimit(2). Een andere reden zou kunnen zijn dat het aantal mappings die aangemaakt worden door het aanroepende proces de limiet zoals aangegeven door /proc/sys/vm/max_map_count hebben overschreden.

ATTRIBUTEN¶

Voor een uitleg van de termen in deze sectie, zie attributes(7).

VOLDOET AAN¶

malloc()

free()

calloc()

realloc()

C23, POSIX.1-2024.

reallocarray()

POSIX.1-2024.

GESCHIEDENIS¶

malloc()

free()

calloc()

realloc()

POSIX.1-2001, C89.

reallocarray()

glibc 2.26. OpenBSD 5.6, FreeBSD 11.0.

malloc() en gerelateerde functies verwerpen groottes groter dan PTRDIFF_MAX vanaf glibc 2.30.

free() behoudt errno vanaf glibc 2.33.

OPMERKINGEN¶

Standaard volgt, Linux een optimistische geheugen toewijzing strategie. Dit betekent dat wanneer malloc() een niet-NULL terug geeft returns dat er nog geen garantie is dat het geheugen ook daadwerkelijk beschikbaar is. In het geval dat blijkt dat het systeem geen vrij geheugen meer heeft, dan worden een of meer processen vernietigd door de OOM vernietiger. Voor meer informatie, zie de beschrijving van /proc/sys/vm/overcommit_memory en /proc/sys/vm/oom_adj in proc(5), en het Linux kernel bron code bestand and the Linux Documentation/vm/overcommit-accounting.rst.

Normaliter kent malloc() geheugen toe van de heap en past de grootte van de heap aan zoals vereist, gebruikmakende van sbrk(2). Bij het toekennen van blokken geheugen groter dan MMAP_THRESHOLD bytes kent de glibc malloc() implementatie het geheugen toe als een private anoniem tabel met behulp van mmap(2). MMAP_THRESHOLD is standaard 128  kB, maar is instelbaar m.b.v. mallopt(3). Voor Linux 4.7 werden toekenningen gedaan met mmap(2) niet beïnvloed door de RLIMIT_DATA bron limiet; vanaf Linux 4.7, wordt deze limiet afgedwongen voor toekenningen gedaan met mmap(2).

Om corruptie in multi-threaded applicaties te vermijden worden semaforen intern gebruikt om geheugen-management data structuren die deze functies gebruiken te beschermen. In een multi-threaded application waarin threads gelijktijdig geheugen toekennen en vrijgeven kan er een botsing zijn voor deze semaforen. Om schaalbaar geheugen toekenning te kunnen afhandelen in een multi-threaded applicatie creëert glibc additionele memory allocation areas zodra semafoor botsingen worden gedetecteerd. Elk gebied is een grote geheugen regio die intern toegekend wordt door het systeem (m.b.v. brk(2) of mmap(2)), en bewaakt met zijn eigen semaforen.

Als uw programma een privé geheugen reservering gebruikt, dan dient het dit te doen door vervangen van malloc(), free(), calloc(), en realloc(). De vervangings functies moeten het gedocumenteerde glibc gedrag, inclusief errno afhandeling, grootte-nul toekenning, en controle van overloop implementeren, anders kunnen bibliotheek functies crashen of niet correct werken. Bij voorbeeld, als de vervanging van free() errno niet behoudt dan kunnen ogenschijnlijk niet gerelateerde bibliotheek functie falen zonder een geldige reden in errno. Privé geheugen reserveringen kunnen ook andere glibc functies vervangen; zie "Vervangen van malloc" in de glibc handleiding voor details.

Crashes in bij het toewijzen van geheugen zijn bijna altijd gerelateerd aan corruptie van de heap, zoals overlopen van een toegekend gebied or twee keer vrij geven van dezelfde wijzer.

De malloc() implementatie is aanpasbaar via omgeving variabelen; zie mallopt(3) voor details.

BUGS¶

Programmeurs zouden natuurlijk verwachten bij inductie dat realloc(p, size) consistent is met free(p) en malloc(size), omdat dat het algemene gedrag is. Dit wordt niet expliciet vereist in POSIX.1-2024 of C11, maar alle implementaties zijn hiermee consistent.

De glibc implementatie van realloc() is niet consistent met deze, met de consequentie dat het gevaarlijk is om realloc(p, 0) in glibc aan te roepen.

Een triviale tijdelijke oplossing voor glibc is door realloc(p, size?size:1) aan te roepen.

De tijdelijke oplossing voor reallocarray() in glibc — die dezelfde bug heeft als bug— zou reallocarray(p, n?n:1, size?size:1) zijn.

VOORBEELDEN¶

#include <err.h>
#include <stddef.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MALLOCARRAY(n, type)  ((type *) my_mallocarray(n, sizeof(type)))
#define MALLOC(type)          MALLOCARRAY(1, type)
static inline void *my_mallocarray(size_t n, size_t size);
int
main(void)
{


    char  *p;


    p = MALLOCARRAY(32, char);


    if (p == NULL)


        err(EXIT_FAILURE, "malloc");


    strlcpy(p, "foo", 32);


    puts(p);
}
static inline void *
my_mallocarray(size_t nmemb, size_t size)
{


    return reallocarray(NULL, nmemb, size);
}

ZIE OOK¶

valgrind(1), brk(2), mmap(2), alloca(3), malloc_get_state(3), malloc_info(3), malloc_trim(3), malloc_usable_size(3), mallopt(3), mcheck(3), mtrace(3), posix_memalign(3)

Voor details over de GNU C library implementatie, zie https://sourceware.org/glibc/wiki/MallocInternals.

VERTALING¶

De Nederlandse vertaling van deze handleiding is geschreven door Jos Boersema <joshb@xs4all.nl>, Mario Blättermann <mario.blaettermann@gmail.com> en Luc Castermans <luc.castermans@gmail.com>

Deze vertaling is vrije documentatie; lees de GNU General Public License Version 3 of later over de Copyright-voorwaarden. Er is geen AANSPRAKELIJKHEID.

Indien U fouten in de vertaling van deze handleiding zou vinden, stuur een e-mail naar debian-l10n-dutch@lists.debian.org.