C语言动态分配数组释放随机地址内存会产生什么后果

正确释放的地址 #

你必须将malloc/calloc/realloc这类内存分配函数返回的原始起始地址传给free，才能正确释放整块申请的内存。对应你给出的示例代码，唯一合法的释放操作是调用free(a);。

int *a = (int*)malloc(sizeof(int)*5);
// 申请到的连续内存块可访问偏移地址：a, a+1, a+2, a+3, a+4

内存分配器在处理malloc请求时，会在返回给用户的内存块前方的内部预留区域，记录这块内存的长度、使用状态等管理元数据。当你调用free时，分配器会从传入的地址向前寻址，找到对应内存块的元数据，才能准确标记整块连续内存为可复用状态。

传入非起始地址的后果 #

如果传入a+2这类偏离原始起始位置的地址给free，会触发未定义行为，绝大多数场景下会直接导致程序异常：

• 最常见的情况是直接触发段错误崩溃：分配器从你传入的偏移地址向前查找元数据时，要么读到无意义的垃圾值，要么访问到未被操作系统映射的内存地址，直接触发内存访问违规。
• 即使没有立刻崩溃，也会彻底破坏堆内存的管理结构，后续的内存申请、释放操作会出现完全不可预期的错误，比如内存错乱、数据被莫名篡改、野指针访问等，这类问题很难定位排查。

注意：如果你在使用动态内存的过程中修改了指针变量本身的值（比如做指针自增遍历数组），一定要提前保存好malloc返回的原始地址，否则会因为找不到正确的释放位置造成内存泄漏。比如下面的写法是错误的：

int *a = (int*)malloc(sizeof(int)*5);
for(int i=0; i<5; i++){
    *a = i;
    a++; // 循环结束后a已经偏移出原始起始位置
}
free(a); // 非法操作，传入的不是内存块原始地址

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Elrisas