使用typedef与malloc时程序触发断点问题求助

问题现象 #

运行程序时在exe_common.inl第297行触发断点，通过VS2019调试发现断点在main函数执行完毕后触发，即便调用free_group函数也会触发该断点，main函数甚至无法正常执行return 0;。触发断点的代码行如下：

if (!has_cctor)
_cexit();

相关代码文件 #

groups.h #

#include "headers.h"
#include "info.h"
#include "sub_list.h"

typedef struct group_entity *group;

group new_group(int id);

void free_group(group group);

groups.c #

#include "groups.h"

struct group_entity {
    int gId;
    info gFirst;
    info gLast;
    subinfo gSub;
};

group new_group(int id) {
    group new_group = malloc(sizeof(group));
    if (!new_group) {
        return NULL;
    }
    new_group->gId = id;
    new_group->gFirst = NULL;
    new_group->gLast = NULL;
    new_group->gSub = NULL;
    return new_group;
}


void free_group(group group) {
    free(group);
}

headers.h #

#pragma once
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

#define MG 5 /* Length of Groups Array. */

main.c #

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

#include "headers.h"
#include "groups.h"
#include "info.h"
#include "sub_list.h"

int main() {
    group new_object = new_group(5);
    return 0;
}

问题原因 #

核心错误出在new_group函数的内存分配语句：

group new_group = malloc(sizeof(group));

这里的group是struct group_entity*的typedef，所以sizeof(group)计算的是指针的大小（32位系统为4字节，64位系统为8字节），但实际需要分配的是struct group_entity结构体的完整内存空间。分配的内存远小于结构体实际需求，导致后续给结构体成员赋值时发生内存越界，破坏了堆内存的完整性，最终在程序退出时触发堆检查的断点。

解决方案 #

修改new_group函数中的内存分配语句，确保分配的是结构体的实际大小：

方案1：直接指定结构体类型 #

group new_group(int id) {
    group new_group = malloc(sizeof(struct group_entity));
    if (!new_group) {
        return NULL;
    }
    new_group->gId = id;
    new_group->gFirst = NULL;
    new_group->gLast = NULL;
    new_group->gSub = NULL;
    return new_group;
}

方案2：利用指针指向的类型计算（更安全） #

这种写法的好处是，即便后续group对应的类型发生变更，代码也不需要修改：

group new_group(int id) {
    group new_group = malloc(sizeof(*new_group));
    if (!new_group) {
        return NULL;
    }
    new_group->gId = id;
    new_group->gFirst = NULL;
    new_group->gLast = NULL;
    new_group->gSub = NULL;
    return new_group;
}

另外，建议在main函数中调用free_group释放已分配的内存，避免内存泄漏：

int main() {
    group new_object = new_group(5);
    free_group(new_object);
    return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dr.GV