Initialisiert malloc() das zugewiesene Array auf Null?

Hier ist der Code, den ich verwende:

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

int main() {
    int *arr;
    int sz = 100000;
    arr = (int *)malloc(sz * sizeof(int));

    int i;
    for (i = 0; i < sz; ++i) {
        if (arr[i] != 0) {
            printf("OK\n");
            break;
        }
    }

    free(arr);
    return 0;
}

Das Programm druckt nicht OK. malloc soll den zugewiesenen Speicher nicht auf Null initialisieren. Warum passiert das?

Die Manpage von malloc sagt:

Die Funktion malloc() weist Größenbytes zu und gibt einen Zeiger auf den zugeordneten Speicher zurück. Der Speicher wird nicht initialisiert. Wenn size 0 ist, gibt malloc() entweder NULL oder einen eindeutigen Zeigerwert zurück, der später erfolgreich an free() übergeben werden kann.

So malloc() kehrt zurück nicht initialisierter Speicherderen Inhalt unbestimmt ist.

 if (arr[i] != 0)

Sie haben in Ihrem Programm versucht, auf den Inhalt eines aufgerufenen Speicherblocks zuzugreifen undefiniertes Verhalten.

malloc soll den zugewiesenen Speicher nicht auf Null initialisieren. Warum passiert das?

So wurde es vor mehr als 40 Jahren konzipiert.

Aber gleichzeitig die calloc() Funktion wurde erstellt initialisiert den zugewiesenen Speicher auf Null und es ist die empfohlene Methode, um Speicher für Arrays zuzuweisen.

Die Linie:

arr = (int *)malloc(sz * sizeof(int));

Sollte lesen:

arr = calloc(sz, sizeof(int));

Wenn Sie C aus einem alten Buch lernen, lehrt es Sie, immer den von zurückgegebenen Wert umzuwandeln malloc() oder calloc() (a void *) auf den Typ der Variablen, der Sie den Wert zuweisen (int * in Ihrem Fall). Dies ist obsolet, wenn der Rückgabewert von malloc() oder calloc() direkt einer Variablen zugewiesen wird, benötigen die modernen Versionen von C diese Umwandlung nicht mehr.

malloc soll den zugewiesenen Speicher nicht auf Null initialisieren.

Speicher zugewiesen von malloc ist nicht initialisiert. Der Wert an diesen Standorten ist unbestimmt. In diesem Fall kann der Zugriff auf diesen Speicher zu einem undefinierten Verhalten führen, wenn der Wert an dieser Stelle eine Trap-Darstellung für den Typ sein soll.

n1570-§6.2.6.1 (p5):

Bestimmte Objektdarstellungen müssen keinen Wert des Objekttyps darstellen. Wenn der gespeicherte Wert eines Objekts eine solche Darstellung hat und von einem lvalue-Ausdruck gelesen wird, der keinen Zeichentyp hat, ist das Verhalten undefiniert. […]

und Fußnote sagt:

Somit kann eine automatische Variable mit einer Trap-Darstellung initialisiert werden, ohne undefiniertes Verhalten zu verursachen, aber der Wert der Variablen kann nicht verwendet werden, bis ein richtiger Wert darin gespeichert ist.

Es kann nichts Gutes erwartet werden, wenn das Verhalten undefiniert ist. Sie können das erwartete Ergebnis erhalten oder nicht.

Aus dem C-Standard 7.22.3.4:

Zusammenfassung

#include <stdlib.h>
void *malloc(size_t size);

Beschreibung

Die Funktion malloc weist einem Objekt Speicherplatz zu, dessen Größe durch size angegeben wird und dessen Wert unbestimmt ist.

Der Wert ist unbestimmt. Es steht also jedem Compiler frei, sich zu verhalten, wie er will. Beispielsweise in Microsoft Visual C++ in Debug Modus, der Bereich des zugewiesenen Speichers durch malloc() ist alles eingestellt 0xCDCDCDCD und wann drin Release Modus ist es zufällig. In modernen Versionen von GCC wird es auf 0x000000 gesetzt, wenn Sie keine Codeoptimierungen aktivieren, und ansonsten zufällig. Ich weiß nichts über andere Compiler, aber Sie bekommen die Idee.

void *malloc(size_t size) soll nur den angegebenen Platz freihalten. Das ist alles. Es gibt keine Garantie dafür, was in diesem Raum vorhanden sein wird.

Zitat aus den Manpages:

Das malloc() Die Funktion weist Größenbytes zu und gibt einen Zeiger auf den zugeordneten Speicher zurück. Der Speicher wird nicht initialisiert. Wenn size ist dann 0 malloc() gibt entweder NULL oder einen eindeutigen Zeigerwert zurück, an den später erfolgreich übergeben werden kann free().

Außer, abgesondert, ausgenommen calloc() du kannst den … benutzen memset() Funktion, um einen Speicherblock auf Null zu setzen.

Beim ersten Anruf malloc(3)fordert es das Betriebssystem auf, Speicher für den Heap-Speicherplatz zu erhalten.

Aus Sicherheitsgründen setzt der Unix/Linux-Kernel (und viele andere Betriebssysteme) im Allgemeinen den Seiteninhalt, der an einen Prozess übergeben werden soll, auf Null, sodass kein Prozess auf den vorherigen Inhalt dieses Speichers zugreifen und unangenehme Dinge damit anstellen kann (wie die Suche nach alte Passwörter oder ähnliches).

Wenn Sie mehrere Zuweisungen und Freigaben von Speicher vornehmen und das malloc-Modul den vorherigen Speicher wiederverwendet, werden Sie sehen, dass Müll von kommt malloc(3).

Nullen werden den Seiteninhalten beim ersten Mal im Linux-Kernel zugewiesen.

Das folgende Programm erklärt den Unterschied bei der Speicherinitialisierung in malloc und calloc:

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

#define SIZE 5

int main(void) {
    int *mal = (int*)malloc(SIZE*sizeof(int));
    int *cal = (int*)calloc(SIZE, sizeof(int));

    mal[4] = cal[4] = 100;

    free(mal); free(cal);

    mal = (int*)malloc(SIZE*sizeof(int));
    cal = (int*)calloc(SIZE, sizeof(int));

    for(int i=0; i<SIZE; i++) {
        printf("mall[%d] = %d\n", i, mal[i]);
    }
    for(int i=0; i<SIZE; i++) {
        printf("call[%d] = %d\n", i, cal[i]);
    }
}