exponenta event banner

CERT C: Rec. MEM00-C

Выделение и освобождение памяти в одном модуле, на одном уровне абстракции

Описание

Определение правила

Выделение и освобождение памяти в одном модуле, на одном уровне абстракции. [1 ]

Внедрение Polyspace

Эта проверка проверяет наличие следующих проблем:

  • Недопустимое свободное от указателя.

  • Отмена назначения ранее отмененного указателя.

  • Использование ранее освобожденного указателя.

Примеры

развернуть все

Проблема

При освобождении блока памяти с помощью free функция не была ранее назначена с помощью malloc, calloc, или realloc.

Риск

free освобождает блок памяти, выделенный в куче. При попытке доступа к расположению в куче, которое ранее не выделялось, может возникнуть ошибка сегментации.

Проблема может выделить ошибки кодирования. Например, вы, возможно, хотели использовать free функцию или предыдущую malloc на другом указателе.

Зафиксировать

В большинстве случаев проблему можно устранить, удалив free заявление. Если указатель не выделен памяти из кучи с malloc или calloc, не нужно освобождать указатель. При необходимости можно просто повторно использовать указатель.

Если проблема подчеркивает ошибку кодирования, такую как использование free или malloc не на том указателе, исправьте ошибку.

Если проблема возникает из-за использования free для освобождения памяти, выделенной с помощью new оператор, замените free функции с помощью delete оператор.

Пример - недопустимая ошибка без указателя
#include <stdlib.h>

void Assign_Ones(void) 
{
  int p[10];
  for(int i=0;i<10;i++)
     *(p+i)=1; 
 
  free(p);   
  /* Defect: p does not point to dynamically allocated memory */
}

Указатель p освобождается с помощью free функция. Однако p указывает на папку памяти, которая не была динамически выделена.

Исправление - Удаление удаления указателя

Если количество элементов массива p известен во время компиляции, одной из возможных корректировок является удаление отмены выделения указателя p.

#include <stdlib.h>

void Assign_Ones(void)
 {
  int p[10];
  for(int i=0;i<10;i++)
     *(p+i)=1;   
  /* Fix: Remove deallocation of p */
 }
Исправление - Введение назначения указателя

Если количество элементов массива p неизвестно во время компиляции, одной из возможных корректировок является динамическое выделение памяти массиву p.

#include <stdlib.h>

void Assign_Ones(int num) 
{
  int *p;
  /* Fix: Allocate memory dynamically to p */
  p=(int*) calloc(10,sizeof(int)); 
  for(int i=0;i<10;i++)
     *(p+i)=1; 
  free(p); 
}
Проблема

Отмена назначения ранее освобожденного указателя происходит, когда блок памяти освобождается более одного раза с помощью free функция без промежуточного распределения.

Риск

Когда указателю назначается динамическая память с malloc, calloc или reallocуказывает на расположение памяти в куче. При использовании free на этом указателе соответствующий блок памяти освобождается для перераспределения. Попытка освободить этот блок памяти может привести к сбою сегментации.

Зафиксировать

Исправление зависит от первопричины дефекта. Проверьте, не был ли выделен блок памяти указателю между первым освобождением и вторым. В противном случае удалите второй free заявление.

Рекомендуется после освобождения блока памяти присвоить соответствующий указатель NULL. Перед освобождением указателей проверьте их на наличие значений NULL и обработайте ошибку. Таким образом, вы защищены от освобождения уже освобожденного блока.

Пример - Отмена назначения ранее отмененного указателя
#include <stdlib.h>

void allocate_and_free(void)
{

    int* pi = (int*)malloc(sizeof(int));
    if (pi == NULL) return;

    *pi = 2;
    free(pi);
    free (pi);       
    /* Defect: pi has already been freed */
}

Первое free оператор освобождает блок памяти, который pi относится к. Второе free заявление о pi освобождает блок памяти, который уже освобожден.

Исправление - удаление дубликатов отмены назначения

Одной из возможных корректировок является удаление второй free заявление.

#include <stdlib.h>

void allocate_and_free(void)
{

    int* pi = (int*)malloc(sizeof(int));
    if (pi == NULL) return;

    *pi = 2;
    free(pi);
    /* Fix: remove second deallocation */
 }
Проблема

Использование ранее освобожденного указателя происходит при доступе к блоку памяти после освобождения блока с помощью free функция.

Риск

Когда указателю назначается динамическая память с malloc, calloc или reallocуказывает на расположение памяти в куче. При использовании free на этом указателе соответствующий блок памяти освобождается для перераспределения. Попытка доступа к этому блоку памяти может привести к непредсказуемому поведению или даже к сбою сегментации.

Зафиксировать

Исправление зависит от первопричины дефекта. Узнайте, хотите ли вы освободить память позже или выделить другой блок памяти указателю перед доступом.

Рекомендуется после освобождения блока памяти присвоить соответствующий указатель NULL. Перед удалением ссылок проверьте их на наличие значений NULL и обработайте ошибку. Таким образом, вы защищены от доступа к освобожденному блоку.

Пример - Использование ранее освобожденной ошибки указателя
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
 int increment_content_of_address(int base_val, int shift)
   { 
    int j;
    int* pi = (int*)malloc(sizeof(int));
    if (pi == NULL) return 0;

    *pi = base_val;
    free(pi);

    j = *pi + shift;
    /* Defect: Reading a freed pointer */
 
    return j;
   }

free оператор освобождает блок памяти, который pi относится к. Поэтому обособлениеpi после free недопустимый оператор.

Коррекция - свободный указатель после использования

Одной из возможных корректировок является освобождение указателя pi только после последнего экземпляра, к которому осуществляется доступ.

#include <stdlib.h>

int increment_content_of_address(int base_val, int shift)
{
    int j;
    int* pi = (int*)malloc(sizeof(int));
    if (pi == NULL) return 0;

    *pi = base_val;

    j = *pi + shift;
    *pi = 0;

    /* Fix: The pointer is freed after its last use */
    free(pi);               
    return j;
}

Проверить информацию

Группа: Rec. 08. Управление памятью (MEM)
Представлен в R2019a

[1] Данное программное обеспечение было создано компанией MathWorks и включает в себя следующие компоненты: «Веб-сайт SEI CERT-C», © 2017 Университет Карнеги-Меллон, веб-сайт SEI CERT-C + + © 2017 Университет Карнеги-Меллон, "Стандарт кодирования SEI CERT C - Правила разработки безопасных, Надежные и безопасные системы - 2016 Edition ", © 2016 Университет Карнеги-Меллон, и "Стандарт кодирования SEI CERT C++ - Правила разработки безопасных, Надежные и безопасные системы в C++ - 2016 Edition "© 2016 Университет Карнеги-Меллон, со специальным разрешением от его Института программного обеспечения.

ЛЮБОЙ МАТЕРИАЛ УНИВЕРСИТЕТА КАРНЕГИ МЕЛЛОНА И/ИЛИ ЕГО ПРОГРАММНОГО ИНЖЕНЕРНОГО ИНСТИТУТА, СОДЕРЖАЩИЙСЯ В НАСТОЯЩЕМ ДОКУМЕНТЕ, ПОСТАВЛЯЕТСЯ КАК ЕСТЬ. УНИВЕРСИТЕТ КАРНЕГИ МЕЛЛОН НЕ ДАЕТ НИКАКИХ ГАРАНТИЙ, ВЫРАЖЕННЫХ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ, В ОТНОШЕНИИ ЛЮБЫХ ВОПРОСОВ, ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ, ГАРАНТИИ ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ИЛИ ТОВАРНОЙ ПРИГОДНОСТИ, ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОСТИ ИЛИ РЕЗУЛЬТАТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УНИВЕРСИТЕТ КАРНЕГИ МЕЛЛОН НЕ ДАЕТ НИКАКИХ ГАРАНТИЙ В ОТНОШЕНИИ СВОБОДЫ ОТ ПАТЕНТА, ТОВАРНОГО ЗНАКА ИЛИ НАРУШЕНИЯ АВТОРСКИХ ПРАВ.

Данное программное обеспечение и связанная с ним документация не были рассмотрены и не одобрены Университетом Карнеги-Меллона или его Институтом разработки программного обеспечения.