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本文将介绍关于如何解决 C 语言中释放无效指针错误的多种方法。

不释放指向非动态内存位置的指针

free 函数调用只能用于从 malloc、calloc 或 realloc 函数返回的指针中重新分配内存。下面的代码显示了这样的情况：char*指针被分配了一个由 malloc 调用返回的值，但是在后面的 else 块中，同样的指针被重新分配了一个字符串文字。这意味着，c_str 变量指向的位置不是动态内存区域；因此，不允许将其传递给 free 函数。因此，当执行下一个例子时，程序到达 free 函数调用时，会被中止，并显示 free(): invalid pointer 错误。

需要注意的是，不应该将指向不同地址的动态内存位置的指针重新分配，除非有其他指针变量仍然指向原来的位置。最后，你应该只对指向堆内存的指针调用 free 函数。

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, const char *argv[]) {
    char *c_str = NULL;
    size_t len;

    if (argc != 2) {
        printf("Usage: ./program string\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if ((len = strlen(argv[1])) >= 4) {
        c_str = (char *)malloc(len);

        if (!c_str) {
            perror("malloc");
        }

        strcpy(c_str, argv[1]);
        printf("%s\n", c_str);
    } else {
        c_str = "Some Literal String";
        printf("%s\n", c_str);
    }
    free(c_str);

    exit(EXIT_SUCCESS);
}

不释放已经被释放的指针

在使用动态内存时，另一个常见的错误是在已经被释放的指针上调用 free 函数。当有多个指针变量指向同一个动态内存区域时，这种情况最有可能发生。下面的示例代码演示了这样一种可能的情况，即同一位置在不同的作用域中被释放。

需要注意的是，这个例子是一个单文件短程序，诊断这样的问题会很容易，但在较大的代码库中，如果没有外部的检查程序进行静态分析，可能会发现很难追踪源头。

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, const char *argv[]) {
    char *c_str = NULL;
    size_t len;

    if (argc != 2) {
        printf("Usage: ./program string\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    char *s = NULL;

    if ((len = strlen(argv[1])) >= 4) {
        c_str = (char *)malloc(len);
        s = c_str;

        if (!c_str) {
            perror("malloc");
        }

        strcpy(c_str, argv[1]);
        printf("%s\n", c_str);
        free(c_str);
    } else {
        c_str = "Some Literal String";
        printf("%s\n", c_str);
    }
    free(s);

    exit(EXIT_SUCCESS);
}