C语言realloc()无效下一个大小错误及栈实现异常求助

新年快乐！咱们来一步步搞定你遇到的内存错误和奇怪输出问题～

核心问题：C语言的指针是值传递 #

你代码里的resize函数存在一个关键错误：你传递的是指针的副本，函数内部修改指针不会影响外部的原指针。

具体来说：

• 当你在main里调用resize(sizeOfArray, myArray)时，myArray是按值传递给resize的——函数里的myArray只是一个临时副本，和main里的myArray指向同一块内存，但本身是两个不同的变量。
• 当realloc成功返回新的内存地址u后，你把resize里的myArray赋值为u，但这个修改只在resize函数内部有效，main里的myArray仍然指向原来的旧内存块。
• 旧内存块可能已经被realloc回收，此时main里的myArray就变成了野指针，后续的push操作相当于往已经被释放的内存里写数据，这属于未定义行为——有时候看似正常，有时候会触发realloc(): invalid next size错误，有时候会出现像你看到的数值错乱（比如第二个元素变成0），这些都是野指针导致的随机结果。

为什么取消printf注释会有不同表现？ #

这也是未定义行为的典型特征：printf的调用会改变程序的内存布局（比如栈上的变量位置、堆的分配状态），刚好掩盖了一部分错误，或者触发了另一种错误表现，但本质问题还是野指针没有被修复。

解决方案：传递指向指针的指针 #

要让resize函数能修改main里的myArray指针，你需要把参数改成指向指针的指针（int **myArray），这样就能直接操作外部的指针变量了。

修改后的代码如下：

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

// 修改参数为指向指针的指针
void resize(int *sizeOfArray, int **myArray){
    int *u;
    *sizeOfArray *= 2;
    u = (int *)realloc(*myArray, sizeof(int)*(*sizeOfArray));
    if(u == NULL){
        printf("Error!\n");
        exit(1);
    }
    *myArray = u; // 直接修改外部的myArray指针
}

void push(int *pos, int *myArray, int *sizeOfArray){
    if(*pos == *sizeOfArray) {
        // 传入myArray的地址
        resize(sizeOfArray, &myArray);
    }
    *(myArray + (*pos)) = *pos;
    (*pos)++;
}

void pop(int *pos){
    (*pos)--;
}

int main(){
    int *myArray, pos = 0, i, sizeOfArray = 5;
    myArray = (int *)malloc(sizeof(int)*sizeOfArray);
    *(myArray + pos)= pos;
    pos++;
    *(myArray + pos) = pos;
    pos++;
    *(myArray + pos) = pos;
    pos++;
    // 不管有没有这个printf，程序都能正常运行
    // for(i = 0;i < pos;i++) printf("%d\n",*(myArray+i));
    push(&pos, myArray, &sizeOfArray);
    push(&pos, myArray, &sizeOfArray);
    push(&pos, myArray, &sizeOfArray);
    push(&pos, myArray, &sizeOfArray);
    // pop(&pos);
    // pop(&pos);
    // pop(&pos);
    for(i = 0;i<pos;i++) printf("** %d\n",*(myArray+i));
    return 0;
}

修改后的原理 #

• 现在resize接收的是myArray的地址（int **类型），通过*myArray = u，直接把realloc得到的新地址赋值给main里的myArray变量。
• 后续的push操作都会使用新的内存块，不会再访问已经被释放的旧内存，也就解决了野指针问题，不管有没有printf注释，都能输出正确的结果：

  ** 0
  ** 1
  ** 2
  ** 3
  ** 4
  ** 5
  ** 6
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者moijoune