在C中使用Malloc/Free进行内存泄漏

Question

我一直在阅读指针的用法，并为嵌入式项目分配内存。我必须承认，我可能没有完全理解它，因为我似乎不知道我的问题出在哪里。

我的两个函数应该接受4个浮点值，并返回16个字节，表示这些浮点值，以便通过SPI传输它们。它工作的很好，但只有一分钟，在程序崩溃和我的SPI和I2C死掉之前，哈哈。

以下是函数：

/*Function that wraps a float value, by allocating memory and casting pointers. 
Returns 4 bytes that represents input float value f.*/
typedef char byte;

byte* floatToByteArray(float f)
{
    byte* ret = malloc(4 * sizeof(byte));
    unsigned int asInt = *((int*)&f);
    
    int i;
    for (i = 0; i < 4; i++) {
        ret[i] = (asInt >> 8 * i) & 0xFF;
    }

    return ret;
    memset(ret, 0, 4 * sizeof(byte)); //Clear allocated memory, to avoid taking all memory
    free(ret);
}

/*Takes a list of 4 quaternions, and wraps every quaternion in 4 bytes.
Returns a 16 element byte list for SPI transfer, that effectively contains the 4 quaternions*/
void wrap_quaternions(float Quaternion[4], int8_t *buff)
{
    uint8_t m;
    uint8_t n;
    uint8_t k = 0; 
    
    for (m = 0; m < 4; m++)
    {   
        for (n = 0; n < 4; n++)
        {
            byte* asBytes = floatToByteArray(Quaternion[m]);
            buff[n+4*k] = asBytes[n];
        }   
        k++;
    }
}

之后，我在Atmel Studio的反汇编窗口中收到以下错误消息

Atmel studio screenshot

Answer 1

您可以完全删除所有的动态内存分配。

void floatToByteArray(float f, byte buf[4])
{
    memcpy(buf, &f, sizeof(f));
}

void wrap_quaternions(float Quaternion[4], int8_t *buff)
{   
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {   
        floatToByteArray(Quaternion[i], &buf[4*i]);
    }
}

使用这种方法，您不需要关心使用后释放已分配的内存。它的效率也要高得多，因为动态内存分配相当昂贵。

Answer 2

Gerhardh是对的，return阻止内存被释放。

如果你需要返回4个字节，你可以检查你的环境是否可以返回一个uint32_t或者类似的东西。

Answer 3

如前所述，永远不会执行return ret;下面的代码行。无论如何，如果你想在一个函数中返回分配的内存(这没问题)，你不能在函数本身释放它，但是当它不再需要的时候，它必须被调用者释放。因此您的调用函数应该如下所示

/*Takes a list of 4 quaternions, and wraps every quaternion in 4 bytes.
Returns a 16 element byte list for SPI transfer, that effectively contains the 4 quaternions*/
void wrap_quaternions(float Quaternion[4], int8_t *buff)
{
    uint8_t m;
    uint8_t n;
    uint8_t k = 0; 
    
    for (m = 0; m < 4; m++)
    {   
        byte* asBytes = floatToByteArray(Quaternion[m]); // no need it to call for every n
        for (n = 0; n < 4; n++)
        {
             buff[n+4*k] = asBytes[n];
        }
        free(asBytes);  // asBytes is no longer needed and can be free()d 
        k++; 
    }
}