constexpr 与 C 中内存泄漏的关系

Question

我正在学习 C，今天我写了一些代码将罗马数字转换为数字。

在我的程序中，我在

const int MAXWORTLEN = 16;

内部有一个

int main()

，以及一个布尔值数组，我已经声明了：

bool *vorzeichen = calloc(MAXWORTLEN, sizeof(bool));

，最后我

free()

。

我正在 CLion 中编程，有时会提供一些小提示来“改进”程序，例如将

int

变成

const int

（如果适合的话）。它还会警告内存泄漏、无法访问的代码等。

通过将我的

MAXWORTLEN

保留为

const int

，CLion 警告说

"Allocated memory is leaked"

。如其所示，通过更改为

constexpr int MAXWORTLEN = 16;

，警告就会消失。

Clion 给出的所有警告是：

Function 'main' always returns 0 :22
Allocated memory is leaked :29
Leak of memory allocated in function 'main' :33
Variable 'MAXWORTLEN' can be made constexpr :23

该文件是.c 文件。我使用构建工具 ninja 和 gcc 作为 C 编译器。

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

int rom_wert(char c) {

    if(c>='a' && c<='z') {
        c = c + ('A' - 'a');
    }
    switch (c) {
        case 'I': return 1;
        case 'V': return 5;
        case 'X': return 10;
        case 'L': return 50;
        case 'C': return 100;
        case 'D': return 500;
        case 'M': return 1000;

        default: return -1;
    }
}

int main() {
    constexpr int MAXWORTLEN = 16;
    printf("Eingabe: ");

    char *eingabe = calloc(MAXWORTLEN, sizeof(char));
    scanf("%15s", eingabe);

    bool *vorzeichen = calloc(MAXWORTLEN, sizeof(bool));

    for(int i=0; eingabe[i] != '\0'; i++) {
        if(rom_wert(eingabe[i]) == -1) {
            return 0;
        }
        if(rom_wert(eingabe[i]) < rom_wert(eingabe[i+1])) {
            vorzeichen[i] = true;
        }
    }

    int summe = 0;
    for(int j=0; eingabe[j] != '\0'; j++) {
        if(vorzeichen[j] == 1)
            summe = summe - rom_wert(eingabe[j]);
        else if(vorzeichen[j] == 0)
            summe = summe + rom_wert(eingabe[j]);
    }

    printf("Ausgabe: %d", summe);

    free(eingabe);
    free(vorzeichen);

    return 0;
}                                           

原代码中内存泄漏在哪里，

constexpr

是如何解决的？ 非常感谢任何答案，因为我在这个练习中的唯一目标是学习:)

Answer 1

原代码内存泄漏在哪里

内存泄漏发生在 main 顶部附近的 for 循环中执行

return 0

行时。

return 0

意味着该函数的其余部分永远不会执行，因此永远不会调用

free()

。 （在具有资源跟踪的现代操作系统上，这并不重要，因为程序随后退出并且所有内存都会自动释放，但从技术上讲它仍然是泄漏）

constexpr 如何解决它？

我不认为如此，但我怀疑用

constexpr

标记变量可能允许编译器/优化器隐式删除

calloc()

和

free()

调用并用基于堆栈的 char 替换它们相反，在这种情况下，不会出现内存泄漏，因为一开始就没有任何堆分配。

Answer 2

原代码内存泄漏在哪里

如果这段代码片段中的

return

...

        if(rom_wert(eingabe[i]) == -1) {
            return 0;
        }

... 被执行，然后控制离开

main()

，而没有释放任何已分配的块。 这大概就是 CLion 所抱怨的，尽管在大多数操作环境中，这种特殊的“泄漏”是良性的：操作系统通常会在程序终止时清理仍然分配的任何内存。

，

constexpr

如何解决？

将变量声明为

constexpr

并不能解决这个问题。 我无法解释为什么 CLion 会影响 CLion 是否呈现诊断。 此外，我不能说我很关心 CLion 将

MAXWORTLEN

声明为

constexpr

的建议。 这样做不会产生我认为有什么特别的优势，并且会降低程序与旧版 C 编译器的兼容性，因为

constexpr

直到几周前才发布的 C23 才被引入标准 C..