C语言释放未分配内存相关疑问：程序崩溃可能性、校验必要性等

先看用户提供的代码：

int main()
{
   char* c;
   if (c) {
        printf("called free\n");
        free (c);
   }
   else {
        printf("not called free\n");
   }

   printf("not crashed\n");
   c = strdup("someString");

   if (c) {
        printf("called free\n"); 
        free(c);
        c = NULL;  // why is this needed for last if (c) 
   }
   
   if (c) {
        free(c);
   }
   printf("still not crashed\n");

    return 0;
}

问题1：该程序是否存在崩溃的可能？ #

当然存在。

• 开头的char* c是未初始化的自动局部变量，它的值是随机的垃圾值。如果这个垃圾值是非空的，且指向的内存不属于当前进程、或者是无效地址，调用free(c)就会直接触发崩溃（比如段错误）。
• 如果不把c置为NULL，最后那个if(c)会执行双重释放——释放已经归还给系统的内存，这属于未定义行为，同样可能导致崩溃。这次没崩只是运气好，未定义行为的结果完全不可预测，不能当成“不会崩溃”的依据。

问题2：调用free释放char*指针前是否必须进行if(c)校验？ #

分情况：

• 标准C明确规定free(NULL)是安全操作，不会有任何问题。如果能保证指针要么是有效的堆内存地址，要么是NULL，可以直接调用free不用校验。
• 但如果指针可能是未初始化的垃圾值（比如代码开头的c），必须先做if(c)校验——因为垃圾值非空时，free它是未定义行为，风险极高。
• 另外，对于已经释放但没置为NULL的野指针，if(c)会判断为非空，此时调用free就是双重释放，这种情况下的校验毫无意义，核心是释放后要把指针置为NULL，避免重复释放。

问题3：为何不将c置为NULL时会再次调用free？ #

free(c)的作用是把指针指向的内存归还给系统，但不会修改指针变量c本身的值。也就是说，释放后c仍然保存着原来那块内存的地址，此时它已经是野指针（指向的内存不再属于当前程序）。后面的if(c)判断时，这个野指针的值不是NULL，条件成立，就会再次调用free，造成双重释放。而把c置为NULL后，if(c)条件不成立，就不会执行free，避免了这个问题。

补充：程序为何没崩溃？ #

纯粹是运气。

• 未初始化的c恰好是NULL（自动变量未初始化值随机，但偶尔可能刚好是0），所以第一个if(c)走了else分支，没调用free。
• 后面即使出现双重释放，也只是没触发崩溃而已——未定义行为的结果可能是任何情况，包括看起来“正常运行”，但这绝对不是正确的行为，不能依赖。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者lkm lkm