#include <stdarg.h>
#include <stddef.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

safe_memory.h 的引用(Include)关系图:

此图展示该文件直接或间接的被哪些文件引用了:

浏览源代码.

结构体
struct	mem_header
	Copyright (C) 2026 HJimmyK(Jericho Knox) 更多...

宏定义
#define	ALIGNMENT LAMMP_MAX_ALIGN

#define	EXTRA_MEM_PATTERN 0xAA

#define	MEM_GUARD 0xDEADBEEFUL

#define	MEM_MAGIC 0xDEADBEEFDEADBEEFULL

#define	SAFE_APPEND(...)

函数
static size_t	align_up (size_t size)

static int	check_extra_memory_overflow (mem_header hdr, void user_ptr, const char *check_func, int check_line)
	检查额外内存区域是否被修改。

static int	check_memory_block_integrity (mem_header hdr, void user_ptr, const char *check_func, int check_line)
	检查内存块的完整性（包括头尾和额外内存区域）。

static void	find_corruption_range (const char data, unsigned char pattern, size_t len, int first, int last, int count)
	找到指定模式的连续内存区域，并记录起始和结束位置。

static void *	lmmp_alloc_debug (size_t size, const char *func, int line)
	调试版 malloc

static void	lmmp_free_debug (void ptr, const char func, int line)
	调试版 free

static void *	lmmp_realloc_debug (void ptr, size_t new_size, const char func, int line)
	调试版 realloc

结构体说明

◆ mem_header

struct mem_header

This file is part of LAMMP.

LAMMP is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License (LGPL) as published by the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your option) any later version.

This program is distributed WITHOUT ANY WARRANTY.

See https://www.gnu.org/licenses/.

在文件 safe_memory.h 第 27 行定义.

mem_header 的协作图:

成员变量
size_t	extra_size
const char *	func
uint32_t	guard
int	line
uint64_t	magic
size_t	total_size
size_t	user_size

宏定义说明

◆ ALIGNMENT

#define ALIGNMENT LAMMP_MAX_ALIGN

在文件 safe_memory.h 第 41 行定义.

◆ EXTRA_MEM_PATTERN

#define EXTRA_MEM_PATTERN 0xAA

在文件 safe_memory.h 第 39 行定义.

◆ MEM_GUARD

#define MEM_GUARD 0xDEADBEEFUL

在文件 safe_memory.h 第 38 行定义.

◆ MEM_MAGIC

#define MEM_MAGIC 0xDEADBEEFDEADBEEFULL

在文件 safe_memory.h 第 37 行定义.

◆ SAFE_APPEND

#define SAFE_APPEND ( ... )

值:

    do {                                                                                    \
        if (offset < buf_size) {                                                            \
            int n = snprintf(error_buf + offset, (size_t)(buf_size - offset), __VA_ARGS__); \
            if (n > 0)                                                                      \
                offset += n;                                                                \
        }                                                                                   \
    } while (0)

函数说明

◆ align_up()

static size_t align_up ( size_t size )

inlinestatic

在文件 safe_memory.h 第 43 行定义.

                                           { 
    return (size + ALIGNMENT - 1) & ~(ALIGNMENT - 1); 
}

引用了 ALIGNMENT.

被这些函数引用 check_extra_memory_overflow(), lmmp_alloc_debug(), lmmp_free_debug() , 以及 lmmp_realloc_debug().

这是这个函数的调用关系图:

◆ check_extra_memory_overflow()

static int check_extra_memory_overflow	(	mem_header *	hdr,
		void *	user_ptr,
		const char *	check_func,
		int	check_line
	)

inlinestatic

检查额外内存区域是否被修改。

在文件 safe_memory.h 第 75 行定义.

                                                                                                                       {
    if (!hdr || !user_ptr || hdr->extra_size == 0)
        return 0;
 
    size_t aligned_user_size = align_up(hdr->user_size);
    char* extra_start = (char*)user_ptr + aligned_user_size;
 
    int first, last, count;
    find_corruption_range(extra_start, EXTRA_MEM_PATTERN, hdr->extra_size, &first, &last, &count);
 
    if (count > 0) {
        char error_buf[640];
        int offset = 0;
        const int buf_size = sizeof(error_buf);
 
#define SAFE_APPEND(...)                                                                    \
    do {                                                                                    \
        if (offset < buf_size) {                                                            \
            int n = snprintf(error_buf + offset, (size_t)(buf_size - offset), __VA_ARGS__); \
            if (n > 0)                                                                      \
                offset += n;                                                                \
        }                                                                                   \
    } while (0)
 
        SAFE_APPEND("Memory overflow (extra memory corruption) detected!%s", "\n");
        SAFE_APPEND("Memory header:%s", "\n");
        SAFE_APPEND("  allocated at: [%s]:%d\n", hdr->func, hdr->line);
        SAFE_APPEND("  checked at:   [%s]:%d\n", check_func, check_line);
        SAFE_APPEND("  user size:    %zu bytes\n", hdr->user_size);
        SAFE_APPEND("  extra size:   %zu bytes (%.0f%% of user size)\n", hdr->extra_size,
                    LAMMP_MEMORY_MORE_ALLOC_TIMES * 10.0);
        SAFE_APPEND("  user ptr:     %p\n", user_ptr);
        SAFE_APPEND("  extra memory: %p to %p\n", (void*)extra_start, (void*)(extra_start + hdr->extra_size - 1));
        SAFE_APPEND("  corrupted range: offset %d to %d (total %d bytes)\n", first, last, count);
        SAFE_APPEND("Likely cause: Buffer overflow beyond the end of the memory.%s", "\n");
 
        error_buf[buf_size - 1] = '\0';
        lmmp_abort(LAMMP_ERROR_OUT_OF_BOUNDS, error_buf, check_func, check_line);
        return 1;
    }
    return 0;
}

引用了 align_up(), EXTRA_MEM_PATTERN, mem_header::extra_size, find_corruption_range(), mem_header::func, LAMMP_ERROR_OUT_OF_BOUNDS, LAMMP_MEMORY_MORE_ALLOC_TIMES, mem_header::line, lmmp_abort(), SAFE_APPEND , 以及 mem_header::user_size.

被这些函数引用 check_memory_block_integrity().

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

◆ check_memory_block_integrity()

static int check_memory_block_integrity	(	mem_header *	hdr,
		void *	user_ptr,
		const char *	check_func,
		int	check_line
	)

inlinestatic

检查内存块的完整性（包括头尾和额外内存区域）。

在文件 safe_memory.h 第 121 行定义.

                                                                                                                        {
    if (!hdr || !user_ptr)
        return 0;
 
    if (hdr->magic != MEM_MAGIC || hdr->guard != MEM_GUARD) {
        char error_buf[240];
        snprintf(error_buf, sizeof(error_buf),
                 "Memory header corruption detected!\n"
                 "  Magic: 0x%016llx (expected 0x%016llx)\n"
                 "  Guard: 0x%08lx (expected 0x%08lx)\n"
                 "Possible overflow or underflow or invalid pointer.",
                 hdr->magic, MEM_MAGIC, (unsigned long)hdr->guard, MEM_GUARD);
        lmmp_abort(LAMMP_ERROR_MEMORY_FREE_FAILURE, error_buf, check_func, check_line);
        return 1;
    }
 
    return check_extra_memory_overflow(hdr, user_ptr, check_func, check_line);
}

引用了 check_extra_memory_overflow(), mem_header::guard, LAMMP_ERROR_MEMORY_FREE_FAILURE, lmmp_abort(), mem_header::magic, MEM_GUARD , 以及 MEM_MAGIC.

被这些函数引用 lmmp_free_debug() , 以及 lmmp_realloc_debug().

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

◆ find_corruption_range()

static void find_corruption_range	(	const char *	data,
		unsigned char	pattern,
		size_t	len,
		int *	first,
		int *	last,
		int *	count
	)

inlinestatic

找到指定模式的连续内存区域，并记录起始和结束位置。

在文件 safe_memory.h 第 50 行定义.

  {
    *first = -1;
    *last = -1;
    *count = 0;
 
    for (size_t i = 0; i < len; i++) {
        if ((unsigned char)data[i] != pattern) {
            (*count)++;
            if (*first == -1)
                *first = (int)i;
            *last = (int)i;
        }
    }
}

被这些函数引用 check_extra_memory_overflow().

这是这个函数的调用关系图:

◆ lmmp_alloc_debug()

static void * lmmp_alloc_debug	(	size_t	size,
		const char *	func,
		int	line
	)

inlinestatic

调试版 malloc

参数

size	要分配的内存大小
func	分配内存的函数名
line	分配内存的行号

返回: 分配的内存块的指针

在文件 safe_memory.h 第 147 行定义.

                                                                              {
    if (size == 0)
        return NULL;
 
    size_t extra_size = (size * LAMMP_MEMORY_MORE_ALLOC_TIMES) / 10;
    extra_size = align_up(extra_size);
 
    size_t header_size = align_up(sizeof(mem_header));
    size_t aligned_user_size = align_up(size);
    size_t total_size = header_size + aligned_user_size + extra_size;
 
    void* base = heap_alloc_func(total_size);
    if (!base) {
        char msg[128];
        snprintf(msg, sizeof(msg), "Memory allocation failed (size: %zu bytes, extra: %zu bytes)", size, extra_size);
        lmmp_abort(LAMMP_ERROR_MEMORY_ALLOC_FAILURE, msg, func, line);
        return NULL;
    }
 
    mem_header* hdr = (mem_header*)base;
    void* user_ptr = (char*)base + header_size;
    void* extra_mem = (char*)user_ptr + aligned_user_size;
 
    hdr->magic = MEM_MAGIC;
    hdr->user_size = size;
    hdr->total_size = total_size;
    hdr->extra_size = extra_size;
    hdr->func = func;
    hdr->line = line;
    hdr->guard = MEM_GUARD;
 
    memset(extra_mem, EXTRA_MEM_PATTERN, extra_size);
 
    return user_ptr;
}

引用了 align_up(), EXTRA_MEM_PATTERN, heap_alloc_func, LAMMP_ERROR_MEMORY_ALLOC_FAILURE, LAMMP_MEMORY_MORE_ALLOC_TIMES, lmmp_abort(), mem_header::magic, MEM_GUARD, MEM_MAGIC , 以及 n.

被这些函数引用 lmmp_realloc_debug().

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

◆ lmmp_free_debug()

static void lmmp_free_debug	(	void *	ptr,
		const char *	func,
		int	line
	)

inlinestatic

调试版 free

参数

ptr	指向要释放的内存块的指针
func	分配内存的函数名
line	分配内存的行号

在文件 safe_memory.h 第 189 行定义.

                                                                          {
    if (!ptr)
        return;
 
    size_t header_size = align_up(sizeof(mem_header));
    mem_header* hdr = (mem_header*)((char*)ptr - header_size);
 
    check_memory_block_integrity(hdr, ptr, func, line);
 
    heap_free_func(hdr);
}

引用了 align_up(), check_memory_block_integrity(), heap_free_func , 以及 n.

被这些函数引用 lmmp_realloc_debug().

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

◆ lmmp_realloc_debug()

static void * lmmp_realloc_debug	(	void *	ptr,
		size_t	new_size,
		const char *	func,
		int	line
	)

inlinestatic

调试版 realloc

参数

ptr	指向要重新分配的内存块的指针
new_size	新的内存大小
func	分配内存的函数名
line	分配内存的行号

返回: 新分配的内存块的指针

在文件 safe_memory.h 第 209 行定义.

                                                                                               {
    if (!ptr)
        return lmmp_alloc_debug(new_size, func, line);
    if (new_size == 0) {
        lmmp_abort(LAMMP_ERROR_MEMORY_ALLOC_FAILURE, "Reallocating zero bytes is not allowed.", func, line);
        return NULL;
    }
 
    size_t header_size = align_up(sizeof(mem_header));
    mem_header* old_hdr = (mem_header*)((char*)ptr - header_size);
 
    check_memory_block_integrity(old_hdr, ptr, func, line);
 
    void* new_ptr = lmmp_alloc_debug(new_size, func, line);
    if (!new_ptr)
        return NULL;
 
    size_t copy_size = (old_hdr->user_size < new_size) ? old_hdr->user_size : new_size;
    memcpy(new_ptr, ptr, copy_size);
 
    lmmp_free_debug(ptr, func, line);
    return new_ptr;
}

引用了 align_up(), check_memory_block_integrity(), LAMMP_ERROR_MEMORY_ALLOC_FAILURE, lmmp_abort(), lmmp_alloc_debug(), lmmp_free_debug() , 以及 n.

函数调用图: