malloc()参数为0的情况

  问题来自于《程序员面试宝典(第三版)》第12.2节问题9(这里不评价《程序员面试宝典》,就题论题):

下面的代码片段输出是什么?为什么?

char *ptr;
if((ptr = (char *)malloc(0))==NULL)
    puts("Got a null pointer");
else
    puts("Got a valid pointer");

 解析:......故意把0值传给了函数malloc,得到了一个合法的指针,这就是上面的代码,该代码的输出是"Got a valid pointer"。

 

  这个“解析”根本就没有解析嘛。好在查资料很方便,《C语言参考手册》上说“如果请求的长度为0,则标准C语言函数返回一个null指针或不能用于访问对象的非null指针。”或者你也可以直接在linux里man malloc来查阅手册:

void *malloc(size_t size);

...

malloc() allocates size bytes and returns a pointer to the allocated memory. The memory is not cleared. If size is 0, then malloc() returns either NULL, or a unique pointer value that can later be successfully passed to free().

  可见,原题的if是为了鉴别malloc()返回值是NULL,还是一个唯一的待释放指针;而不是“解析”中的必然是非NULL的“合法指针”,因此输出也不是确定的,尽管我用gcc和clang多次编译运行,输出都是"Got a valid pointer"。

  顺便再说说后面的代码,同样出自《程序员面试宝典》:

将程序改成:

char *ptr;
if(int pp = (strlen(ptr=(char *)malloc(0))) == 0)
    puts("Got a null pointer");
else
    puts("Got a valid pointer");

或者

char *ptr;
if(int pp = (sizeof(ptr=(char *)malloc(0))) == 4)
    puts("Got a null pointer");
else
    puts("Got a valid pointer");

如果求ptr的strlen的值和sizeof的值,该代码的输出是"Got a null pointer"。

  第一段程序的分析和上面一样,如果不幸返回了一个唯一的待释放非NULL指针,行为不可预测;只不过这个if判断写的有些繁琐:注意到“==”优先级高于"=",而赋值语句的值是其左值。

  此时malloc(0)返回了一个可用于free()释放的唯一指针(非NULL),而且将它传给strlen(),返回值为0,这样看来,它用'\0'进行填充的(即内容是NULL而非指针指向NULL)。但这一点并没有在man中提到,个人猜测是和实现有关的。
  除此以外,顺便考察了strlen((char*)NULL)的行为:会导致段错误。

  第二段程序呢,sizeof()里写了一大堆,其实只是计算了sizeof(char *),在32位机上结果当然是4,而sizeof()里面的malloc()根本没有执行。和前面两段代码不同,关键点不在malloc而是sizeof。

  对于Dic4000提到的问题“实际项目中什么情况下会给malloc传0?既然是开辟内存,传0不是没有意义吗?”的个人理解:

1.一般确实不会直接写malloc(0),但是可能在程序某个地方写int n;int *p = malloc(n);在别的地方又令n=0,造成了参数为0的情况。若是无心而为,可能导致某种bug。如果了解malloc(0)的行为,找bug相对而言会简单点。

2.面试题各种稀奇古怪的问题都有可能出现,有的面试官认为考这些边界条件、特殊参数什么的能考察一个程序员的功底。

 

其他参考文章:

  @净坛使者进行的更深一步的挖掘,文章和回复都很有价值:关于malloc(0)的返回值问题--这两天的总结与实践篇

  @garbageMan 谈面试题:别太把面试题当回事儿

 

更蛋疼的问题:

  如果给malloc()传一个负参数会怎么样?malloc()的参数是size_t类型,一般是无符号数,负值会被转化它对应于size_t中的对应值。经我测试,当这个值大于malloc()所能分配的上限时,返回NULL

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    size_t t;
    t = (size_t)-1;
    printf("%u\n",t);
    char * p = malloc(t);
    if(p==NULL)
        printf("NULL\n");
}

 

  (刚刚在stackoverflow上看到的http://stackoverflow.com/questions/17925771/what-happens-when-we-call-malloc-with-negative-paramter

posted @ 2013-07-27 16:07  五岳  阅读(23292)  评论(15编辑  收藏  举报
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