【C言語】free関数で落ちる

ちょっとハマりかけたのでメモ。

free()関数の実行で落ちる

とあるプログラムで、論理エラー終了した際に実行する関数内に、プログラム内で malloc した、あるいはする可能性のある領域を漏れなく解放する処理があって、そこの free の処理で落ちた。サンプルでソースを書くとこんな感じ。
→そんなことより答えへ急ぐ

--------------------ココカラ---------------------

#include <stdio.h>
#include <memory.h>

/*--------定数----------*/
#define  COLUMN_MAX_LEN   50

/*--------------------------------*/
/*  うっかりグローバル変数宣言    */
/*--------------------------------*/
char    *p1;
char    *p2;

/**********************************/
/*  初期処理                      */
/**********************************/
int init(){
    // いろいろと初期処理する

    // 初期化とかもする
    p1 = NULL;

    return(0);
}

/**********************************/
/*  終了処理                      */
/**********************************/
void error_end(int code, char* msg){
    // いろいろとログ吐いたりなんだかんだする

    // 使用していた領域解放
    if(p1 != NULL){
        free(p1);
    }

    if(p2 != NULL){
        free(p2);
    }

    return(code);
}

/**********************************/
/*  main                          */
/**********************************/
int main(){

    // 初期処理
    if(!init()){
        // 初期処理でなんかエラー発生
        return error_end(9, "init")
    }

    // 領域確保
    p1 = malloc(sizeof(COLUMN_MAX_LEN));
    if(p1 == NULL){
        return error_end(1, "p1:alloc");
    }

    p2 = malloc(sizeof(COLUMN_MAX_LEN));
    if(p2 == NULL){
        return error_end(2, "p2:alloc");
    }

    // 主処理とかが続く
    hoge();

    piyo();

    // 終了
    exit(0);

--------------------ココマデ---------------------
（ちなみにソースはこれでHTML化。一応、宣伝）
コンパイルとかしてなくて殴り書いたからテキトーだけど、とりあえずこれ、最初のinit()で何かしらエラーが起こって error_end() に飛ぶと、free()で落ちます。 なぜ落ちるか、答え。

原因はポインタ変数の初期化漏れ

当たり前っちゃ当たり前だけど、free関数はmallocした領域に対して実行しないと落ちる。なので、error_end() で free()する前に、「ポインタ変数にアドレス値が割り当てられてるか」ってのをチェック（p1 != NULL ）してるんだけど、p1 についてはきちんと init() で初期化しているから良いとして、 p2 については初期化漏れ。

C言語は、その他多くの素敵な言語と違って、宣言と同時に初期化なんてしてくれないので、「char *p1;」とした段階で、p1には何か変なゴミが入っている。だから、init()でエラーが発生してerror_end()を実行する段階で、p2はアドレス値ではない何かが入っているので NULL じゃない。
NULLじゃないから、if( p2 != NULL )　の条件が true になっちゃって、p2 を free() しようとするんだけど、そもそも p2 に入ってるのはゴミだから、free()が困る。で、落ちる。

という罠でした。
アドレス操作は便利だけど、こういうことがあるから厄介ですね。デバッグもしにくいし。気を付けよ。


■おまけ
ポインタが全然わかんないけど、やっぱりきちんと理解したい…という人には個人的にこれが超お勧め。