针对 free 函数的思考

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

char *gettest();

char *gettest()
{
        char *str;
        char *s;

        str = ( char *) malloc(sizeof(char)*10);

        sprintf(str,"%s","Hello World!");
        printf("STR = %s\n",str);

        s = str;
        printf("S1 = %s\n",s);

        free(str);

        printf("S2 = %s\n",s);
        *str = NULL;
        printf("STR1 = %s\n",str);
        return(s);
}

int main ( void )
{
        char *p = NULL ;

        p = gettest();

        fprintf(stdout,"++++++++++ %s ++++++++++\n",p);
        exit(0);
}

我们观察上述代码，在 gettest 函数中，
第一步：使用 malloc 函数为 char *str 分配了一块内存。
第二步：我们用 sprintf 函数将 Hello world！ 字符串拷贝到 str 中。
第三步，我们使用  s = str 来实现 char *s 指向了 char *str 的地址，此时，我们通过 printf 函数是可以打印出 s 的值的。
第四步，我们使用 free(str) ; 释放了 str 分配的内存，此时我们使用 printf 函数打印 s 的值，我们发现依然可以正确打印出 s 的值。
第五步：我们将 str 指针指向一个 NULL ，然后将 s 返回。此时，我们发现在我们的 main 函数中，这个 s 没有返回具体的值。

将上述代码做如下修改：

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

char *gettest();

char *gettest()
{
        char *str;
        char *s;

        str = ( char *) malloc(sizeof(char)*10);

        sprintf(str,"%s","Hello World!");
        printf("STR = %s\n",str);

        s = str;
        printf("S1 = %s",s);
        free(str);

        printf("S2 = %s",s);
// *str = NULL;
        printf("STR1 = %s\n",str);
        return(s);
}

int main ( void )
{
        char *p = NULL ;

        p = gettest();

        fprintf(stdout,"++++++++++ %s ++++++++++\n",p);
        exit(0);
}

再次运行此段程序，我们发现在 main 函数中可以正确打印出 gettest 函数的返回值，也就是在 gettest 函数中定义的 char *s 指向的 char *str 地址处的值。

结论：
1、free 函数并没有真正将分配的内存清空，仅仅只是在内存中标记一下，该块内存区域可以被其它的进程使用了，叶就是说，在使用 free 函数后，该指针指向的内存区域是可以被其它的进程所覆盖，这导致了 str 指针指向的地址保存的具体值具有不确定性。
2、当我们将 *str 指向 NULL 时，由于 s 是通过指向 str 的地址来访问一块具体的内存区域的值的，因此当 *str = NULL 时，实际上是将 str 指向的某个地址的内存清空了，此时 s 指向该地址的值也就是 NULL 了。

这可以通过如下程序来验证。

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

char *gettest();

char *gettest()
{
        char *str;
        char *s;

        str = ( char *) malloc(sizeof(char)*10);

        sprintf(str,"%s","Hello World!");
        printf("STR = %s\n",str);

        s = str;
        printf("S1 = %s",s);
        free(str);

        printf("S2 = %s",s);
        sprintf(str,"RRRRRRRRR");
        printf("STR1 = %s\n",str);
        return(s);
}

int main ( void )
{
        char *p = NULL ;

        p = gettest();

        fprintf(stdout,"++++++++++ %s ++++++++++\n",p);
        exit(0);
}

我们发现，在 main 函数中打印出来的内容是 ++++++++++ RRRRRRRRR ++++++++++
由于我们在 gettest 韩式中再次对 str 多指向的内存区域进行了赋值 “RRRRRRRRR” ， 所以在main 函数中打印出来的是 ++++++++++ RRRRRRRRR ++++++++++
这就充分说明了 s 指向的是 str 指针所指向的地址的值。