C言語のメモリリークに関して

質問

malloc()、calloc()等で確保した回数とそれをfreeした回数が等しければ、メモリリークが起きていないことを保障できますか？

回数が等しくてメモリリークが起きているとすればどんな原因が考えられるでしょうか？

回答No.5

asuncion · ベストアンサー

> 　　・保存しておいたポインタと引数で渡されたポインタが等しい場合はカウンタ変数をデクリメント

a = malloc(10);
...
free(a);
b = malloc(1000);
...
free(b);

という風に、malloc()とfree()がクロスしていない場合はOKでありましょう。

下記のような現象が起きているのではありませんか？

a = malloc(10);
...
b = malloc(1000);
...
free(a); /* ここで、aとbとが異なるため、freeの回数をデクリメントしない */
...
free(b);

お礼

ありがとうございます。
言葉足らずで申し訳ありません。

正しく書きますと

int count = 0; /* カウンタ変数 */

typedef struct _mem_info {
　unsigned int address;
　int size;
} mem_info;
mem_info mem [10000];　/* メモリ情報保存用 */

などとして、カウンタ変数とメモリ情報保存用のものは別々にしています。
そしてalloc時は各カウンタごとにmem[count]に情報を保存しています。

free時は引数でptrが渡され、

for (int i=0; i<count; i++) {
　if (mem[i].address == (unsigned int)ptr) {
　　　count--;
　　　break;
　}
}

などとしており、この時最終的にカウンタは0にならず、if文とfor文がなければカウンタは0になります。

補足

回答へのお礼で間違いがありました。
free時は

for (int i=0; i<count; i++) {
　if (mem[i].address == (unsigned int)ptr) {
　　　for (int j=i; j<count; j++ ) {
　　　　mem[j] = mem[j+1];
　　　}
　　　count--;
　　　break;
　}
}

上記のようにif文で一致した場合はcountの削減と同時にmem[]の内容も更新しております。
大変失礼いたしました。

回答No.4

a-saitoh

Ano.1です．
俗にmallocデバッガなどとよばれるmalloc/freeの失敗をしらべるためのツールがありますからそれを使ってみるのも1つの手段です．

とはいえ，「reeの際は実際に開放したサイズはわからないですよね？」などと書いておられることから，malloc/freeについて本当に理解しておられるのか心配です．freeはmallocしたサイズを開放します．1回のmallocで得た領域を複数回に分けて開放するなんてことは出来ないです．

あと，そもそもどういう根拠でメモリリークしていると判断されたのでしょうか？

お礼

再度ありがとうございます。
判断した根拠は、グローバルでカウンタ変数とメモリ領域へのポインタを格納する構造体を定義して

１）alloc時
　　・malloc、calloc、strdup時はカウンタ変数をインクリメントして戻り値のポインタを保存
　　・realloc時は保存していたポインタを新しいものに更新してカウントはそのまま

２）free時
　　・保存しておいたポインタと引数で渡されたポインタが等しい場合はカウンタ変数をデクリメント

として処理を実行すると、本来はすべて開放しきってるはずなのにカウンタ変数が0にならないのです。
また、free時の条件文をなくし、単にfreeが呼び出された回数だけデクリメントするとカウンタ変数が0になります。

これより、正しくない領域をfreeして、実際に開放していない部分が残ってるのではと思いました。
もしかすると確認用のコードもまずいところがあるかもしれません。。

回答No.3

jacta

> malloc()、calloc()等で確保した回数とそれをfreeした回数が等しければ、メモリリークが起きていないことを保障できますか？

保障できません。
標準関数の範囲でも、mallocとcalloc以外でメモリブロックを動的に割付ける関数がいくつかあります。例えば、reallocとかsetvbufとかです。
非標準関数まで含めれば、strdupなどの分かりやすいものをはじめ、さまざまな可能性が考えられますし、mallocとは別の機構による動的割付けもあり得ます。

お礼

ありがとうございます。
確保する関数はmallocとcallocとreallocとstrdupのみ使用しています

回答No.2

Tasuke22

保障も何もならないでしょう。
malloc()、calloc()などがなくとも、メモリリークは
発生します。
少なくとも、これさえしていたら保障になるという捉
え方は捨てた方が賢明と思えます。
何をやっても保障にならないからテストをキチンとし
精度アップを計ります。

原因としては多々ありますが、配列のサイズを超えて
ポイントが入っている場所を壊し、そのポインタを使
えば簡単に発生します。その他、色々なパターンや
複合した複雑なパターンなど想像を絶するのも多々あ
るでしょう。

お礼

ありがとうございます。
複雑なパターンだとデバッグがしにくそうですね・・
malloc、calloc、realloc等では確保するサイズを指定しますが、freeの際は実際に開放したサイズはわからないですよね？
それが分かればデバッグもし易そうなのですが。。。

回答No.1

a-saitoh

・同じメモリエリアを複数回freeしている。
・malloc/callocで得られたのではないアドレスをfreeに渡している
・mallocの管理メモリ領域を壊したため、malloc/freeが正しく動かなくなっている
　(malloc(10)で得たエリアに20バイトのデータを置くとかすると、管理領域が壊れることがあります)

お礼

ありがとうございます。
回答いただいた点を考慮しながらもう一度見直してみます。

申し送れましたが、質問の動機は、
今自分が作ってるコードでどうやらメモリリークが起きているようなのですが、その場所がわからずに困っているという状況だからです。

メモリの確保と開放を呼び出している回数をチェックすると等しいのですが、
アドレスが異なっているのか、メモリ領域を壊したのか、すべて開放しきれていないようで悩んでいます