DOMANDA Cosa fa la funzione free in C

[stex99.]

Volevo osservare come la funzione free operava sulle variabili.
per cui ho creato questo programmino molto semplice:

Spoiler: codice

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

typedef struct node{
  struct node* next;} node;
typedef node* list;

list new(){
  list v;
  v=malloc(sizeof(node));
  v->next=NULL;}
int main(){
  list a,b;
  a=new();
  b=new();
  b->next=a;
  printf("%p -> %p\n",b,a);
  free(b);
  printf("%p -> %p\n",b,a);
  printf("b->next=%p\n",b->next);
  b->next=a;
  printf("%p -> %p",b,a);
  return 1;}

A quanto avevo capito, free riduce l'indirizzo b a come era prima del malloc, quindi quanto meno non modificabile da parte del programma.
Mi aspettavo l'errore "Segmentation fault", come il terminale spesso dice quando cerco di usare memoria non accessibile oppure non inizializzata.
Tuttavia questo è stato l'output:

Spoiler: output

0x56000f5b8280 -> 0x56000f5b8260
0x56000f5b8280 -> 0x56000f5b8260
b->next=(nil)
0x56000f5b8280 -> 0x56000f5b8260

Quindi su b sono riuscito sia a leggere che a sovrascrivere...
Ma allora mi chiedo a che serve la funzione free...

 

[theprogrammer.99]

La free aggiorna le tabelle interne del sistema (del runtime) riguardanti le zone di memoria allocate nell'heap.
Non agisce affatto sulla memoria puntata, tanto meno sui puntatori.
Se le zone di memoria liberate dalla free sono ancora nello spazio degli indirizzi del processo, allora ci puoi scrivere (a tuo rischio, in quanto potrebbero essere riservate ad altri dati del processo alterando altri valori o lo stack). Se non fanno parte del dominio di indirizzi utilizzabili dal processo, allora interviene il kernel e hai un seg fault.

 

[DispatchCode]

Concordo con quanto dice theprogrammer99.
Aggiungo solo alcune altre cose.

free() non cancella la memoria allocata. Quel chunk viene contrassegnato come riutilizzabile (e farà parte della lista dei "blocchi liberi", appunto).

Il fatto di non accedere ad una locazione che è stata liberata, sta a te programmatore: è noto come "dangling pointer" questa problematica, e consiste nell'avere due puntatori alla medesima locazione; richiami il free su uno, ma continui ad utilizzare l'altro (in alcuni linguaggi, come Rust ad esempio, questo non si verifica, grazie ad alcuni controlli).

Se scrivi su una locazione che hai già "liberato" (usando free()) non hai garanzia che quella locazione non sia già stata riservata/allocata a seguito di un'altra richiesta.
Da notare che se richiami ancora malloc() con la stessa dimensione è molto probabile che ti verrà anche riassegnato lo stesso indirizzo.

 

[theprogrammer.99]

Una ulteriore raccomandazione ... proprio per evitare problemi e individuare subito errori del genere, scrivi sempre

free(b);
b=NULL;

in modo che il riutilizzo del puntatore evidenzi un errore evitandoti mal di testa ...