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我正在尝试在 C 中构建一个 str_replace 函数（以便学习 C）。为了让事情变得更简单，我决定创建两个辅助函数，其中一个具有以下原型：

char * str_shift_right(const char * string, char fill, int32_t n);

它接受一个字符串并将字符添加到给定字符串fill的n第 th 位置。这是完整的代码：

// replace the nth char with 'fill' in 'string', 0-indexed
char * str_shift_right(const char * string, char fill, int32_t n) {
    // +1 the null byte, +1 for the new char
    int32_t new_size = (int32_t) strlen(string) + 2;
    char * new_string = NULL;
    new_string = calloc(new_size, sizeof(char));

    new_string[new_size - 1] = '\0';
    int32_t i = 0;
    while (i < strlen(string) + 1) {
        // insert replacement char if on the right position
        if (i == n) {
            new_string[i] = fill;

        // if the replacement has been done, shift remaining chars to the right
        } else if (i > n) {
            new_string[i] = string[i - 1];

        // this is the begining of the new string, same as the old one
        } else {
            new_string[i] = string[i];
        }

        i++;
    }

    return new_string;
}

我想确保这个函数没有泄漏内存，所以我尝试执行以下代码：

int main(int argc, const char * argv[])
{    
    do {
        char * new_str = str_shift_right("Hello world !", 'x', 4);
        printf("%s", new_str);
        free(new_str);
    } while (1);

    return 0;
}

但是，当使用活动监视器（Mac OSX 应用程序，对于那些不熟悉的人来说，有点像 Windows 上的进程管理器）查看内存使用情况时，似乎 RAM 很快被吃光了，并且在程序停止时它不可用执行。

这就是内存泄漏吗？如果是这样，我做错了什么？调用不free(new_str)应该释放内存吗？

谢谢你的帮助。

编辑 1：由 PaulR 发现的一个错误修复。问题依然存在。

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4 回答 4

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似乎 RAM 很快就被吃光了，当程序停止执行时它就变得不可用了。

您正在查看哪种 RAM 使用情况？系统中的总 RAM 使用量？

如果是这样，您看到的可能是您的终端使用的内存——您的程序打印出的每个字符都将由终端存储在 RAM 中（尽管它可能会在某个限制下开始丢弃内容）。再试一次，但这一次，阻止输出显示在终端中：

./program > /dev/null

作为一般规则，无论您泄漏了多少内存，当您的程序终止时，它总是会自动释放。而且我无法在您的程序中发现任何泄漏。

于 2013-05-27T16:48:56.183 回答
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free不应该向系统释放内存（例如使用munmap(2)，因为malloc通常更喜欢重新使用以前free的 -d 内存而不是从内核获取它（例如使用mmap）

直觉是管理内存地址空间的系统调用（即mmap& munmap）非常昂贵，因此大多数malloc&free实现尝试在可能的情况下在内部重用内存。

如果您怀疑内存泄漏，请尝试valgrind（最近的版本已移植到 MacOSX）。当然用调试信息和所有警告编译你的代码（例如gcc -Wall -g或者也许clang -Wall -g）

于 2013-05-27T16:35:40.057 回答
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更新：你是如何测量的？这在 UNIX 上应该是不可能的：“当程序停止执行时，[内存] 不可用”。也许您只是在看错误的号码？！？

我看不出哪里应该有记忆。尝试使用诸如valgrind！

上述无效写入已被多次讨论。也许你正在用这个破坏内存管理信息。我已经看到 C 库在每个分配的内存块之前和/或之后使用字节来跟踪分配的内存片段。因此，也许您正在以这种方式将大小归零并以这种方式削弱内存管理。所以真的，使用valgrind和类似的工具。

但是，您可能还想简化您的代码。

  1. 无需将无论如何要完全覆盖的内存归零。
  2. 当您已经知道位置时，无需使用循环。
  3. 您还可以复制尾随\0.
  4. 实际上做use size_t，这是unsigned。fill如果是否定的，您上面的代码不会发出警告。与size_t它不能是负面的。

所以这应该足够了（我没有编译测试这个 - 你可能想要）：

char* str_shift_right(const char* string, char fill, size_t n) {
  size_t len = strlen(string);
  char* new_string = malloc(len + 2, sizeof(char));
  memcpy(new_string, string, n);
  new_string[n] = fill;
  memcpy(new_string + n + 1, string + n, len - n + 1);
  return new_string;
}

最后一个memcpy也将在\0这里复制尾随。总的来说，C 编译器可能会更好地优化这段代码，memcpy通常会得到很好的照顾。另外，它实际上更容易阅读。

于 2013-05-27T16:48:49.493 回答
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尽管已经提到过，但我认为值得强调的是，如果您怀疑程序中存在内存泄漏，请不要仅通过监视系统监视器来下结论，而应使用valgrind。

从这里下载：

http://valgrind.org/downloads/current.html

于 2013-05-27T16:59:53.803 回答