CGO开发疑问：C.free()使用时机及C.CString内存分配规则

待分析的CGO代码 #

func Encode(p SomeStruct) (buf []byte, err error) {
    var bs bytes.Buffer
    if err = json.NewEncoder(&bs).Encode(p); err != nil {
        return
    }
    in := C.CString(bs.String())
    defer C.free(unsafe.Pointer(in))  //Is this necessary?
    res := make([]byte, 1024)
    out := C.CString(string(res))
    defer C.free(unsafe.Pointer(out)) //and this one 
    res := C.encode(in, out, 1024)  //int encode(char *, void *, int)
    //... ...
}

技术问询 #

• 是否需要调用C.free()来避免内存泄漏？我认为无需调用，因为变量由Go而非C分配，该观点是否正确？
• C.CString是否会始终分配内存，还是仅在必要时才进行内存分配？

C.CString官方说明（中文翻译） #

// Go字符串转C字符串
// C字符串通过malloc在C堆上分配内存。
// 调用者有责任安排内存释放，比如调用C.free（如果需要C.free请确保包含stdlib.h头文件）。
func C.CString(string) *C.char

问题解答 #

1. 是否需要调用C.free()？ #

你的观点错误，必须调用C.free()来避免内存泄漏。
根据官方说明，C.CString是在C堆上用malloc分配的内存，Go的垃圾回收器无法管理C堆的内存。不管初始数据来自Go还是其他地方，只要是C.CString创建的指针，就必须由调用者手动调用C.free释放，否则会造成C堆的内存泄漏。
另外代码里的out变量：你用make([]byte,1024)创建Go切片后转成字符串再调用C.CString，这时候依然会在C堆分配新内存，同样需要手动释放。

2. C.CString是否始终分配内存？ #

是的，C.CString始终会在C堆上分配新内存。它会把Go字符串的内容复制到C堆分配的内存块中，并添加C字符串要求的末尾\0终止符，不会复用已有内存，每次调用都会执行新的内存分配操作。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者xrfang