malloc, calloc, free, realloc - Allocation et libération dynamiques de mémoire.

#include <stdlib.h>

void * calloc (size_t nmemb, size_t size);
void * malloc (size_t size);
void free (void * ptr);
void * realloc (void * ptr, size_t size);

calloc() alloue la mémoire nécessaire pour un tableau de nmemb éléments, chacun d'eux représentant size octets, et renvoie un pointeur vers la mémoire allouée. Cette zone est remplie avec des zéros.

malloc() alloue size octets, et renvoie un pointeur sur la mémoire allouée. Le contenu de la zone de mémoire n'est pas initialisé.

free() libère l'espace mémoire pointé par ptr, qui a été obtenu lors d'un appel antérieur à malloc(), calloc() ou realloc(). Si le pointeur ptr n'a pas été obtenu par l'un de ces appels, ou s'il a déjà été libéré avec free(), le comportement est indéterminé. Si ptr est NULL, aucune tentative de libération n'a lieu.

realloc() modifie la taille du bloc de mémoire pointé par ptr pour l'amener à une taille de size octets. realloc() conserve le contenu de la zone mémoire minimum entre la nouvelle et l'ancienne taille. Le contenu de la zone de mémoire nouvellement allouée n'est pas initialisé. Si ptr est NULL, l'appel de realloc() est équivalent à malloc(size). Si size vaut zéro, l'appel est équivalent à free(ptr). Si ptr n'est pas NULL, il doit avoir été obtenu par un appel antérieur à malloc(), calloc() ou realloc().

Pour calloc() et malloc(), la valeur renvoyée est un pointeur sur la mémoire allouée, qui est correctement alignée pour n'importe quel type de variable, ou NULL si la demande échoue.

free() ne renvoie pas de valeur.

realloc() renvoie un pointeur sur la mémoire nouvellement allouée, qui est correctement alignée pour n'importe quel type de variable, et qui peut être différent de ptr, ou NULL si la demande échoue. Si size vaut zéro, realloc renvoie NULL ou un pointeur acceptable pour free(). Si realloc() échoue, le bloc mémoire original reste intact, il n'est ni libéré ni déplacé.

ANSI-C

brk(2), posix_memalign(3)

Le standard Unix98 réclame que malloc(), calloc(), et realloc() positionnent errno à ENOMEM en cas d'échec. La Glibc suppose qu'il en est ainsi (et les versions glibc de cette routine le font). Si vous utilisez une implémentation personnelle de malloc qui ne positionne pas errno, certaines routines de bibliothèques peuvent échouer sans donner de raison dans errno.

Lorsqu'un programme se plante durant un appel à malloc(), calloc() ou realloc(), ceci est presque toujours le signe d'une corruption du tas (zone de mémoire dans laquelle sont allouées les variables dynamiques). Ceci survient généralement en cas de débordement d'un bloc mémoire alloué, ou en libérant deux fois le même pointeur.

Les versions récentes de la bibliothèque C de Linux (libc postérieures à 5.4.23) et la bibliothèque GNU libc 2.x incluent une implémentation de malloc() dont on peut configurer le comportement à l'aide de variables d'environnement. Quand la variable MALLOC_CHECK_ existe, les appels à malloc() emploient une implémentation spéciale, moins efficace mais plus tolérante à l'encontre des bogues simples comme le double appel de free() avec le même argument, ou un débordement de buffer d'un seul octet (bogues de surpassement d'une unité, ou oubli d'un caractère nul final d'une chaîne). Il n'est toutefois pas possible de pallier toutes les erreurs de ce type, et l'on risque de voir des fuites de mémoire se produire.

Si la variable MALLOC_CHECK_ vaut zéro, toutes les corruptions du tas détectées sont ignorées silencieusement ; si elle vaut 1, un message de diagnostique est affiché sur stderr. Si cette variable vaut 2, la fonction abort() est appelée immédiatement. Ce comportement est particulièrement utile car un crash pourrait sinon se produire ultérieurement, et serait très difficile à diagnostiquer.

Par défaut, Linux suit une stratégie d'allocation optimiste. Ceci signifie que lorsque malloc () renvoie une valeur non-NULL, il n'y a aucune garantie que la mémoire soit véritablement disponible. C'est vraiment un bogue craignos. Dans le cas où le système manque de mémoire, un ou plusieurs processus seront tués par l'infâme exterminateur de gestion mémoire. Dans le cas où Linux est utilisé dans des circonstances où il n'est pas souhaitable de perdre soudainement des processus lancés aléatoirement, et si de plus la version du noyau est suffisamment récente, on peut désactiver ce comportement en utilisant une commande du style : # echo 2 > /proc/sys/vm/overcommit_memory Voir également les fichiers vm/overcommit-accounting et sysctl/vm.txt dans le répertoire de la documentation du noyau.

Christophe Blaess, 1996-2003.