【落羽的落羽 C语言篇】动态内存管理·下

文章目录

一、常见动态内存使用错误
- 1. 对NULL空指针进行了解引用操作
- 1. 对动态开辟的空间越界访问
- 1. 对非动态内存开辟内存的空间使用free释放
- 1. 使用free释放一块动态开辟内存的一部分
- 1. 对一块内存进行多次free释放
- 1. 动态开辟的内存没有free释放
二、经典笔试题练习：动态内存管理
- 练习1
- 练习2
- 练习3
- 练习4

一、常见动态内存使用错误

1. 对NULL空指针进行了解引用操作

c 复制代码

int* p = (int*)malloc(INT_MAX);
*p = 12;
free(p);

p的空间可能会开辟失败，p有可能是NULL空指针。众所周知，空指针是不能直接进行解引用操作的。不对p检查就直接解引用，就可能出问题。

2. 对动态开辟的空间越界访问

c 复制代码

int* p = (int*)malloc(10*sizeof(int));
assert(p!=NULL);
for(int i=0 ; i<12 ; i++)
    *(p+i) = i;
free(p);

很好理解，开辟好的内存空间多大就是多大，再去越界访问就不礼貌了。

3. 对非动态内存开辟内存的空间使用free释放

c 复制代码

int a = 6;
int* p = &a;
free(p);

上期讲过，free释放不是动态开辟的内存，结果是未知的，换句话说，是错误的。

4. 使用free释放一块动态开辟内存的一部分

c 复制代码

int* p = (int*)malloc(10);
assert(p != NULL);
p += 2;
free(p);

此时，p不再指向这块开辟空间的开头了。因为free回收的是以参数指针为起点的空间，所以p前的这两字节空间无法被free回收了。

5. 对一块内存进行多次free释放

c 复制代码

int* p = (int*)malloc(10);
assert(p != NULL);
free(p);
free(p);

重复free，无意义

6. 动态开辟的内存没有free释放

c 复制代码

int* p = (int*)malloc(10);
assert(p != NULL);
*p = 20;
......

忘记释放使用完的动态内存，会造成内存泄漏 。

牢记：malloc(或calloc)和free是成对出现的，动态开辟出的内存一定要释放，并且要正确释放。

二、经典笔试题练习：动态内存管理

以下的test函数都会产生什么效果？

练习1

c 复制代码

void GetMemory(char* p)
{
    p = (char*)malloc(100);
}

void test()
{
    char* str = NULL;
    GetMemory(str);
    strcpy(str, "Hello world");
    printf("%s",str);
}

解析：函数void GetMemory(char* p)传参str时，p是形式参数，是str的一份拷贝，在这个函数里面对p的申请空间不会影响str的空间。所以，离开GetMemory函数后str还是一个NULL空指针。而strcpy的完成中，其实是有一步解引用的操作的。对str解引用，就是非法访问了，程序会崩溃。

练习2

c 复制代码

char* GetMemory()
{
    char p[] = "Hello world";
    return p;
}

void test()
{
    char* str = NULL;
    str = GetMemory();
    printf("%s",str);
}

解析：函数char* GetMemory()虽然返回指针p，但p指向的空间会在退出函数的时候就被释放，返回的p变成了野指针，str也变成了野指针。打印出的结果是随机的：

练习3

c 复制代码

void GetMemory(char** p, int num)
{
    *p = (char*)malloc(num);
}

void test()
{
    char* str = NULL;
    GetMemory(&str, 100);
    strcpy(str, "Hello mihoyo");
    printf("%s", str);
}

从结果上看，这段代码是没有问题的：

唯一的问题是：使用malloc后没有free掉开辟的空间，会造成内存泄漏，在test函数的最后加一句free(str);就好了。

练习4

c 复制代码

void test()
{
    char* str = (char*)malloc(100);
    strcpy(str, "Hello mihoyo");
    free(str);
    if(str != NULL)
    {
        strcpy(str, "Hello mihoyo");
        printf("%s",str);
    }
}

解析：第一次的strcpy完成后，str指向的动态内存空间被free掉了。但str的值没有被改变，它还是指向着那一块空间，但那块空间已经不属于它了，str已经是一个野指针了。str并不是NULL空指针，所以还会进入下面的if语句中，但strcpy和printf函数的执行就是非法访问了。结果可能是对的，但是有很大的安全隐患。

本篇完，感谢阅读