动态内存管理：C语言malloc极简封装方案（修正版，可申请二维数组）

动态内存管理：C语言极简封装方案（修正版）

🛠️ 核心封装（1次写，终身用，无错误）

1. 安全开辟内存（底层核心）

c 复制代码

void* malloc_safe(size_t size) {
    void* ptr = malloc(size);
    if (ptr == NULL) { // 自动判断内存分配失败
        fprintf(stderr, "内存分配失败！\n");
        exit(1);
    }
    return ptr;
}

2. 通用释放内存（统一释放+置空）

c 复制代码

void free_safe(void** ptr, int is_2d, int rows) {
    if (*ptr == NULL) return; // 避免重复释放

    // 二维数组需逐行释放
    if (is_2d && rows > 0) {
        void** row_ptr = (void**)*ptr;
        for (int i = 0; i < rows; i++) {
            free(row_ptr[i]);
            row_ptr[i] = NULL;
        }
    }

    free(*ptr);
    *ptr = NULL;
}

🎯 极简调用宏（关键！一行搞定）

宏1：开辟1D数组/单个元素

c 复制代码

#define MALLOC(type, n) (type*)malloc_safe(sizeof(type) * (n))

用法：MALLOC(类型, 元素个数)

示例：

c 复制代码

int* arr1D = MALLOC(int, 10);
char* str = MALLOC(char, 50);

宏2：开辟2D数组（修正版）

c 复制代码

#define MALLOC_2D(ptr, type, row, col) \
    ptr = (type**)malloc_safe(sizeof(type*) * (row)); \
    for (int i = 0; i < (row); i++) { \
        ptr[i] = MALLOC(type, col); \
    }

用法：MALLOC_2D(指针名, 类型, 行数, 列数)

示例：

c 复制代码

double** arr2D;
MALLOC_2D(arr2D, double, 5, 3); // 5行3列

📝 测试示例（已验证可直接编译运行）

c 复制代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 在此插入上述核心封装代码

int main() {
    // 1. 测试1D数组
    int* arr1D = MALLOC(int, 10);
    arr1D[0] = 100;
    printf("1D数组第1个元素：%d\n", arr1D[0]);

    // 2. 测试2D数组
    double** arr2D;
    MALLOC_2D(arr2D, double, 5, 3);
    arr2D[0][0] = 3.14;
    printf("2D数组[0][0]元素：%.2f\n", arr2D[0][0]);

    // 3. 测试自定义结构体
    typedef struct { int id; char name[20]; } Student;
    Student* stu1D = MALLOC(Student, 4);
    stu1D[0].id = 1;
    printf("结构体1D数组第1个id：%d\n", stu1D[0].id);

    Student** stu2D;
    MALLOC_2D(stu2D, Student, 3, 2);
    stu2D[0][0].id = 2;
    printf("结构体2D数组[0][0]id：%d\n", stu2D[0][0].id);

    // 4. 统一释放
    free_safe((void**)&arr1D, 0, 0);    // 释放1D数组
    free_safe((void**)&arr2D, 1, 5);    // 释放2D数组（传行数5）
    free_safe((void**)&stu1D, 0, 0);    // 释放结构体1D数组
    free_safe((void**)&stu2D, 1, 3);    // 释放结构体2D数组（传行数3）

    return 0;
}

⚠️ 核心错误说明

之前版本有两个致命错误：

宏定义错误：
- MALLOC_2D宏内使用了ptr但未将赋值结果传给外部指针
- 宏内多写了分号，导致循环被隔断，语法错误
释放逻辑缺失：
- free_safe没有逐行释放二维数组的内存
- 直接释放外层指针会导致内存泄漏（每行的内存永远无法释放）

✅ 修正后的核心优势

优势	说明
极简调用	1D数组：`MALLOC(类型, 个数)`；2D数组：`MALLOC_2D(指针名, 类型, 行, 列)`
完全通用	适配`int`/`double`/结构体等所有类型，1D/2D数组通杀
安全无错	自动判空（避免崩溃）、逐行释放（避免泄漏）、置空指针（杜绝野指针）
即拿即用	测试示例直接对应实际用法，复制就能用，无需额外修改

📋 关键用法总结

✅ 开辟内存（一行搞定）

场景	用法	示例
一维数组/单个元素	`MALLOC(类型, 元素个数)`	`char* str = MALLOC(char, 50);`
二维数组	`MALLOC_2D(指针名, 类型, 行数, 列数)`	`int** matrix; MALLOC_2D(matrix, int, 4, 6);`

✅ 释放内存（统一用法）

数组类型	释放语法	参数说明
一维数组	`free_safe((void**)&指针名, 0, 0)`	第2个参数传`0`（不是二维）
二维数组	`free_safe((void**)&指针名, 1, 行数)`	第2个参数传`1`，第3个传实际行数

🔄 编译运行

bash 复制代码

gcc -o memory_demo memory_demo.c
./memory_demo

输出结果：

复制代码

1D数组第1个元素：100
2D数组[0][0]元素：3.14
结构体1D数组第1个id：1
结构体2D数组[0][0]id：2

这套封装方案经过修正后，彻底解决了之前的错误，保持了"一行开辟、一行释放"的极简特性，同时确保了内存安全。所有代码均已验证，可直接复制使用。