上級

free()した後のポインタを使っても動いてしまう（use-after-free）

free()で解放したメモリに対して読み書きを続けても、多くの場合その場ではクラッシュせず、直前まで入っていた値がそのまま読めてしまいます。

なぜエラーが出ないのか

出力: 42とは無関係な値（実行のたびに変わる）

（エラーなし）

Cは何も報告しません。コンパイルも実行も正常に完了するためです

出力: 42とは無関係な値（実行のたびに変わる）

実際の挙動 — 期待した結果と食い違っている箇所

見つけ方

エラーが出ないので、出力を目で確かめるか、コードを目で追うしかありません。この種の誤りが最も発見が遅れます

このエラーが出る典型パターン

 1  #include <stdio.h>
 2  #include <stdlib.h>
 3  
 4  int main(void) {
 5      int *p = malloc(sizeof(int));
 6      *p = 42;
 7      free(p);         
                ^
 8      printf("%d\n", *p);
 9      return 0;
10  }

 1  #include <stdio.h>
 2  #include <stdlib.h>
 3  
 4  int main(void) {
 5      int *score = malloc(sizeof(int));
 6      *score = 88;
 7      free(score);             
                    ^
 8      printf("%d\n", *score);
 9      return 0;
10  }

 1  #include <stdio.h>
 2  #include <stdlib.h>
 3  
 4  int main(void) {
 5      int *counter = malloc(sizeof(int));
 6      *counter = 7;
 7      free(counter);               
                      ^
 8      printf("%d\n", *counter);
 9      return 0;
10  }

よくある誤解

「クラッシュしないなら安全」ではありません。解放した領域は次のmalloc()で別の目的のために再利用される可能性があり、その瞬間に無関係なデータが化けたように見えるバグになります。クラッシュしないからこそ発見が遅れる、Cで最も厄介な種類の不具合の一つです。

まとめ

free()した後のポインタを使っても動いてしまう（use-after-free）は上級でつまずきやすい項目です。上の3パターンを実際に手で直すと、エラーメッセージのどこを読めばよいかが掴めます。

演習をはじめる

関連するエラー

• free(): double free detected in tcache の原因と直し方同じポインタに対してfree()を2回呼び出したときに検出されるエラーです。
• 関数内のローカル変数のアドレスを返すと解放済み領域を指す関数の中で宣言したローカル変数は、その関数を抜けると同時に領域が無効になります。