Dangling Pointer (feat. Memory Map)

 

1. 정의

메모리에서 해제 된 공간(ex. free(ptr))을 가리키는 포인터 (허상 포인터)

 

2. 발생 원인

• free를 통해 메모리를 해제했지만 해당 포인터변수가 해제된 메모리 주소를 가지고 있는 경우.
• 블록 스코프 내에서(ex. 임의의 함수 내에서) 할당된 변수의 주소를 가리키고 블록이 끝난 경우

Block Scope (함수의 종료 시점) 를 벗어날 때 result_p가 가리키는 주소는 이미 메모리에서 해제된 공간이다.

 

3. 증상

Segmentation fault

memory access deny -> 예측 불가능한 동작

 

4. 해결 방법

• free 할 경우 메모리 해제 이후 해당 포인터변수를 자동으로 NULL을 가리키게한다.

free(ptr)
ptr = NULL;

• Dangling Pointer 문제를 자동으로 발견하게 해주는 third party tool 사용

 

 

 

 

5. 예제

free해도 Dangling Pointer가 되지 않는 경우

 

포인터변수 dp가 name의 주소(name 의 메모리는 현재 stack에 존재함) 를 가리키기 때문에 free해도 dangling pointer 상태가 되지 않는다.

stack segment에 할당된 변수는 block scope를 벗어나는 시점에 자동으로 해제된다.
반면, free를 통한 명시적 메모리 해제는 Heap Segment에 할당된 주소를 해제할 때 쓰인다.
⚠️ free로는 stack segment에 할당된 변수를 해제할 수 없다.

 

memory map

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[Dangling Pointer 문제 발생 예제]

15의 값을 가졌던 dp2 가 free 이후 읽어보니 쓰레기값 '10753056'을 갖는다

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문제 해결

free 이후 포인터 변수 dp2에 NULL을 대입한다. (*dp2의 참조 문장은 접근되지 않는다 ∵ dp2 has a NULL pointer)

 

📝 결론

C++ 이나 JAVA에서의 new- delete도 malloc - free와 맥락을 같이하니

Dangling Pointer 발생을 예방하여 메모리 문제 발생을 방지하자!