Was bedeutet “doppelt kostenlos”?

Wie der Titel schon sagt, bin ich neu in C und habe in Kürze eine Zwischenprüfung. Ich überarbeite derzeit vergangene Artikel und ein wiederkehrendes Thema ist das Doppelfrei-Problem. Ich verstehe, dass es der Prozess des Anrufens ist free() zweimal am selben Speicherplatz, aber ich habe ein paar Fragen, bei denen ich nicht 100% sicher bin, wie ich sie beantworten soll:

Frage 1: Was ist das Ergebnis eines Double Free in C und warum ist es so ein Problem?

Dies führt zu einem doppelten Freigang:

char* ptr = malloc(sizeof(char));

*ptr="a";
free(ptr);
free(ptr);

Meine Antwort darauf wäre, dass es eine 0x0-Speicheradresse zurückgeben und eine Systeminstabilität / einen Systemabsturz verursachen würde. Auch wenn ich mich recht erinnere, kann ein Double Free eigentlich callen malloc zweimal, was zu einem Pufferüberlauf führt und das System angreifbar macht.

Wie könnte man diese Frage am besten kurz zusammenfassen?

Frage 2: Beschreiben Sie eine Situation, in der es besonders einfach ist, ein doppeltes Freizeichen in C einzuführen?

Ich dachte, wenn Sie Zeiger herumreichen, könnten Sie sie versehentlich in einer Funktion freigeben und sie auch wieder freigeben, ohne es zu merken?

Nochmal, was ist der “beste” Weg, dies zusammenzufassen?

Ein Double Free in C führt technisch gesehen zu undefiniertes Verhalten. Das bedeutet, dass sich das Programm völlig willkürlich verhalten kann und alle Wetten darauf geschlossen sind, was passiert. Das ist sicherlich eine schlimme Sache! In der Praxis wird das doppelte Freigeben eines Speicherblocks den Zustand des Speichermanagers beschädigen, was dazu führen kann, dass vorhandene Speicherblöcke beschädigt werden oder dass zukünftige Zuweisungen auf bizarre Weise fehlschlagen (z. B. wenn derselbe Speicher an zwei verteilt wird verschiedene aufeinanderfolgende Aufrufe von malloc).

Double Frees können in allen möglichen Fällen vorkommen. Ein ziemlich häufiger Fall ist, wenn mehrere verschiedene Objekte alle Zeiger aufeinander haben und beginnen, durch Aufrufe von to aufgeräumt zu werden free. Wenn dies passiert, könnten Sie es tun, wenn Sie nicht aufpassen free denselben Mauszeiger mehrmals, wenn Sie die Objekte bereinigen. Es gibt aber auch viele andere Fälle.

Hoffe das hilft!

Weil free() benachbarte Regionen konsolidiert, indem es die Informationen verwaltet, die in den Tags vor jeder Region gespeichert sind. Es ist so etwas wie das Verwalten der doppelt verknüpften Liste. Es wäre also gefährlich, wenn der Puffer wo wäre ptr zeigt, wurde durch einen Angriffsstring überschrieben, in den gefälschte Tags eingefügt werden können.

Diese Frage wurde gut beantwortet, aber ich füge eine späte Antwort aufgrund eines Links “Doppelte Frage” hinzu, der fragte: “Wie kann man das vermeiden?”

Dem geposteten Beispielcode wird eine Zeile hinzugefügt.

char* ptr = malloc(sizeof(char));

*ptr="a";
free(ptr);
ptr = NULL;         // add this
free(ptr);

Funktion free macht nichts mit a NULL Zeiger.

Gemäß veröffentlichtem C11-Standard, Anrufen free schon an free Speicherort führt zu undefiniertem Verhalten. Es kann zu bizarren Situationen führen, z. B. dass Speicher nicht zugewiesen wird, selbst wenn er verfügbar ist, Heap beschädigt wird, derselbe Speicherort verschiedenen Mallocs zugewiesen wird usw. Grundsätzlich ist er undefiniert und kann alles sein.

ANSI C11 std finden Sie hier. https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso-iec:9899:ed-3:v1:en

EDIT: NULL in bereits geändert freed, basierend auf Kommentaren. außerdem verweist der Link jetzt auf ISO/IEC 9899:2011(en)