C语言 malloc 内存泄漏

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错误代码如下：

int Init_layer2_Decoder(void)
{
    Stream = (struct mad_stream*)malloc(sizeof(struct mad_stream));
    Frame = (struct mad_frame*)malloc(sizeof(struct mad_frame));
    Synth = (struct mad_synth*)malloc(sizeof(struct mad_synth));

    if(Stream==NULL || Frame==NULL || Synth==NULL)
    {
        printf("init mp2Dec fail!\n");
        return -1;
    }

    mad_stream_init(Stream);
    mad_frame_init(Frame);
    mad_synth_init(Synth);

    return 0;
}

这个函数先为三个结构体变量申请内存空间，其中一个申请失败就返回失败。如果全都申请成功的话，就对结构体变量进行初始化工作。逻辑上似乎没有什么问题，但是这里隐藏了一个内存泄漏的错误。

假如 Stream 申请成功，Frame 申请失败，满足 if 语句的条件，函数不再继续执行，返回-1。可是 Stream 所指向的空间并不会被释放到堆区。这就造成了内存泄漏。类似的情况还有，Stream 和 Frame 均申请成功，但是 Synth 申请失败，此时直接返回，必定会造成内存没有被释放。因此，代码应该做如下修改：

int Init_layer2_Decoder(void)
{
    Stream = (struct mad_stream*)malloc(sizeof(struct mad_stream));
    if(Stream == NULL)
        return -1;

    Frame = (struct mad_frame*)malloc(sizeof(struct mad_frame));
    if(Frame == NULL)
    {
        free(Stream);
        Stream = NULL;
        return -1;
    }

    Synth = (struct mad_synth*)malloc(sizeof(struct mad_synth));
    if(Synth == NULL)
    {
        free(Stream);
        free(Frame);
        Stream = NULL;
        Frame = NULL;
        return -1;
    }    

    mad_stream_init(Stream);
    mad_frame_init(Frame);
    mad_synth_init(Synth);

    return 0;
}

这里假设 Frame 大小为100k，整个堆区为75k，因此 Steam 可以申请成功，但 Frame 显然会申请失败。如果不对 Frame 进行释放就直接返回的话，就会造成内存泄漏。如下串口打印可看。

**********************
SystemCoreClock = 180000000
sizeof(Stream) = 56
Stream = 0x20003b30
malloc Frame fail!
//free(Stream)
Stream = 0x20003b30
init mp2 dec fail!
---------------------------
total free space = 76736, 74 k
max system bytes =      76800
system bytes     =      76800
in use bytes     =         64

从上面的结果可以看到，Stream 的结构大小为56字节，加上必要的用于维护的数据，在堆区占用了64字节， Frame 申请失败后，可看到这64字节并没有被释放。

另外，在对 Stream 进行释放之后，还要将该指针指向 NULL。因为释放只是将该指针指向的内存还给堆区，Stream 指针还是指向堆区，但此时对该指针的指向的区域进行访问是不被允许的。