[已解决]关于malloc申请的内存空间什么时候释放的问题

GodLordGee

在最近学习的单链表过程中，有一个问题困扰我
如果我在子函数（即除main函数以外的函数）中，使用malloc申请了一个结构体的内存空间，我们假设名字为Node；
那么，当我这个子函数运行完成以后，Node节点是否会立即自动释放？还是说我需要手动free释放？

如果Node节点不会自动释放，那是否可以说，我每一次调用子函数，都会生成一个新的Node节点，然后分配新的内存空间？
如果是这样的话，那么，当程序运行到最后，想要free掉这些Node节点应该怎么办呢？因为这个时候他们已经成了单链表，我需要一个一个节点的free释放吗？
还是说我直接把头节点free释放掉就可以了？

希望能得到大家的解答，谢谢大家。

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jackz007

2021-11-22 00:03:02

       无论是在哪个函数里通过 malloc() 、realloc() 等函数分配到的内存空间都具有全局性，如果不使用 free() 进行释放，在整个程序的运行期间都会一直保持存在。
       当链表不再需要时，链表所占用的内存空间必须从头节点开始，逐一遍历每个节点，并且，用 free() 函数对本节点占用的内存进行释放，直到链表结束。

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人造人

那么，当我这个子函数运行完成以后，Node节点是否会立即自动释放？还是说我需要手动free释放？
需要手动free释放

如果Node节点不会自动释放，那是否可以说，我每一次调用子函数，都会生成一个新的Node节点，然后分配新的内存空间？
对

如果是这样的话，那么，当程序运行到最后，想要free掉这些Node节点应该怎么办呢？
把malloc返回的地址全部都保存起来，在需要释放的时候，把这些地址传给free

我需要一个一个节点的free释放吗？
对

还是说我直接把头节点free释放掉就可以了？
绝对不是这样，这样会导致内存泄漏

人造人

下面的代码你可以看一下

list.h

1. #ifndef _LIST_H_
   
2. #define _LIST_H_
   
3. 
   
4. #include <stddef.h>
   
5. #include <stdbool.h>
   
6. 
   
7. struct list_node_tag {
   
8.     void *data; size_t size;
   
9.     struct list_node_tag *next;
   
10. };
    
11. 
    
12. typedef struct {
    
13.     struct list_node_tag *head;
    
14.     size_t size;
    
15. } list_t;
    
16. 
    
17. list_t *list_init(void);
    
18. void list_deinit(list_t *list);
    
19. bool list_clean(list_t *list);
    
20. bool list_insert(list_t *list, size_t index, const void *data, size_t size);
    
21. bool list_delete(list_t *list, size_t index);
    
22. bool list_get(const list_t *list, size_t index, void *data, size_t size);
    
23. bool list_set(list_t *list, size_t index, const void *data, size_t size);
    
24. bool list_append(list_t *list, const void *data, size_t size);
    
25. size_t list_size(const list_t *list);
    
26. bool list_empty(const list_t *list);
    
27. 
    
28. #endif
    

复制代码

list.c

1. #include "list.h"
   
2. #include <stdlib.h>
   
3. #include <memory.h>
   
4. 
   
5. list_t *list_init(void) {
   
6.     list_t *list = malloc(sizeof(*list));
   
7.     if(!list) return NULL;
   
8.     list->head = NULL;
   
9.     list->size = 0;
   
10.     return list;
    
11. }
    
12. 
    
13. void list_deinit(list_t *list) {
    
14.     if(!list) return;
    
15.     list_clean(list);
    
16.     free(list);
    
17. }
    
18. 
    
19. bool list_clean(list_t *list) {
    
20.     if(!list) return false;
    
21.     while(!list_empty(list)) list_delete(list, 0);
    
22.     return true;
    
23. }
    
24. 
    
25. bool list_insert(list_t *list, size_t index, const void *data, size_t size) {
    
26.     if(!list) return false;
    
27.     if(list_size(list) < index) return false;
    
28.     if(!data) return false;
    
29.     struct list_node_tag **current = &list->head;
    
30.     while(index--) current = &(*current)->next;
    
31.     struct list_node_tag *node = malloc(sizeof(*node));
    
32.     if(!node) return false;
    
33.     node->data = malloc(size);
    
34.     if(!node->data) {free(node); return false;}
    
35.     memcpy(node->data, data, size);
    
36.     node->size = size;
    
37.     node->next = *current;
    
38.     *current = node;
    
39.     ++list->size;
    
40.     return true;
    
41. }
    
42. 
    
43. bool list_delete(list_t *list, size_t index) {
    
44.     if(!list) return false;
    
45.     if(list_size(list) <= index) return false;
    
46.     struct list_node_tag **current = &list->head;
    
47.     while(index--) current = &(*current)->next;
    
48.     struct list_node_tag *temp = *current;
    
49.     *current = temp->next;
    
50.     free(temp->data); free(temp);
    
51.     --list->size;
    
52.     return true;
    
53. }
    
54. 
    
55. bool list_get(const list_t *list, size_t index, void *data, size_t size) {
    
56.     if(!list) return false;
    
57.     if(list_size(list) <= index) return false;
    
58.     if(!data) return false;
    
59.     struct list_node_tag *const *current = &list->head;
    
60.     while(index--) current = &(*current)->next;
    
61.     struct list_node_tag *temp = *current;
    
62.     if(temp->size > size) return false;
    
63.     memcpy(data, temp->data, temp->size);
    
64.     return true;
    
65. }
    
66. 
    
67. bool list_set(list_t *list, size_t index, const void *data, size_t size) {
    
68.     bool res = list_delete(list, index);
    
69.     return res ? list_insert(list, index, data, size) : res;
    
70. }
    
71. 
    
72. bool list_append(list_t *list, const void *data, size_t size) {
    
73.     if(!list) return false;
    
74.     return list_insert(list, list_size(list), data, size);
    
75. }
    
76. 
    
77. size_t list_size(const list_t *list) {
    
78.     if(!list) return 0;
    
79.     return list->size;
    
80. }
    
81. 
    
82. bool list_empty(const list_t *list) {
    
83.     if(!list) return true;
    
84.     return list_size(list) == 0;
    
85. }
    

复制代码

jackz007

       无论是在哪个函数里通过 malloc() 、realloc() 等函数分配到的内存空间都具有全局性，如果不使用 free() 进行释放，在整个程序的运行期间都会一直保持存在。
       当链表不再需要时，链表所占用的内存空间必须从头节点开始，逐一遍历每个节点，并且，用 free() 函数对本节点占用的内存进行释放，直到链表结束。

GodLordGee

jackz007 发表于 2021-11-22 00:03
无论是在哪个函数里通过 malloc() 、realloc() 等函数分配到的内存空间都具有全局性，如果不使用 fr ...

谢谢！讲解的很清晰！