mallocでメモリーを確保しようとすると暴走します

質問

組み込み系のプログラミングをやっているもので、malloc、freeを使って動的にメモリーの確保、開放を行っているのですが、途中で暴走してしまいます。
（mallocを呼び出すと、返ってこなくなります。）

　そこでmallocの動作を見ようと、以下のプログラムを作って動作させると、while文の中を一周はするのですが、２週目のｐ２のポインターの値が返ってきません。（malloc関数の中でloopしています。）　

　/*　以下ソースコード　*/
　char *p1;
　char *p2;
　char *p3;
　char *p4;
　while(1){
　　　p1 = (char*)malloc(100);
　　　p2 = (char*)malloc(100);
　　　p3 = (char*)malloc(100);
　　　free(p3);
　　　p4 = (char*)malloc(100);
　　　free(p4);
　　　free(p2);
　　　free(p1);
　}
　※メモリーは、2k確保していあるので、サイズがオーバーしているということはないと思います。

　ご質問ですが、
　・上記ソースコードで暴走するような要因がありますでしょうか？
　・malloc、free関数でメモリーの取得、開放の順番など注意しないといけないことがあるのでしょうか？
　・malloc、free関数等を自作とかされていますでしょうか？

　どうぞよろしくお願い致します。

回答No.4

jacta · ベストアンサー

ルネサスのCコンパイラといっても、SHとH8とM16Cでは事情が違う気がしますが...

ヒープ領域の使用状況をよく調べてみてください。
sbrkが呼び出されるたびに、呼出元（malloc, calloc, reallocの呼出元）を調べた方がよいでしょう。

例えば、ストリームの内部でもバッファリング用のメモリが割付けられるので、それがヒープを食いつぶしている可能性があります。
BUFSIZが512だとすれば、管理領域の4バイトを加えて、1ストリームあたり516バイト消費します。標準入力、標準出力、標準エラーの三つがスタートアップでオープンされるのであれば、516 × 3 ＝ 1548となり、残りは500バイト。
100バイトを4回割付ければ416バイト必要なので、残りは84バイト。そして、5回目の割付けでしくじります。このとき、sbrkの定義が適切でなければ、何が起きても不思議ではありません。

お礼

ご回答ありがとうございます。質問に書いてあるプログラムが途中で止まる件は、解決しました。
　stdlib.hをインクルードしていないという凡ミスでした。大変ご迷惑おかけいたしました。
　しかしながら、本来のプログラムは相変わらず動作しません。
質問に書いたmalloc、free関数の中でループしている現象ではなく、sbrkで領域が確保できずエラーになってしまいます。
　メモリーリークしているようなので、後は、回答者様のご意見を参考に、プログラムをもう一度見直してみます。

　どうもありがとうございました。

回答No.3

jacta

「組込み系」というだけでは正確なことは何も分かりません。
処理系を具体的に補足してください。単なるコンパイラの製品名ではなく、ターゲットに合わせてmallocをカスタマイズする部分（例えばsbrkの自作など）があるはずですので、その内容についても合わせて補足してください。

なお、組込み系の多くは、「フリースタンディング環境」に分類されます。フリースタンディング環境では、規格上mallocは提供されませんので処理系の独自拡張になります。

補足

ご回答ありがとうございます。コンパイラは、ルネサスのＣコンパイラです。sbrkは提供されているものを使用していて、カスタイマイズしていません。またリアルタイムＯＳは、のせていません。
　抽象的で申し訳ございませんが、質問に書いてあるプログラムくらいのものであれば、カスタマイズすることなく動作すると思っていました。
　やはりスタックの問題でしょうか？

回答No.2

a-saitoh

if((　p1 = malloc(100)==NULL) break;
のようにして，まずはプログラムミス(mallocの失敗の可能性に対応していない)なのか，他の要因なのかをまず見分けるべきでしょう．

余談ですが，mallocに(char*)　はいりません．

それと，メモリを2k確保と行っても，ヒープとスタックとがありますが，どっちにどれだけ割り当てているかわかりますか？
通常，mallocはヒープ(alloccaはスタック)領域が使われます．

補足

ご回答ありがとうございます。メモリ２ｋというのは、ヒープ領域のことです。スタック領域は、７００ｂｙｔｅ取って、上記プログラムを走らせました。

回答No.1

alesi_sato

実際に見てみないので、予測の１つにしかならないですが、上記ソースを記述している関数の時点で、スタックがギリギリ、ということはないでしょうか？
malloc関数はその内部でまたスタック領域を使用すると思いますが、それに耐えられないくらいの状態で、mallocが呼ばれてるとか。

補足

ご回答ありがとうございます。malloc関数の動作について、理解不足で、スタック領域を使用するということは考えていませんでした。
　malloc関数は、どれくらいスタック領域を使用するのでしょうか？
（確保する領域にもよるのでしょうか？）