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C/C++程序的内存开辟 

题目1

题目2

题目3

题目4

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今天我们来接着讲几道经典的笔试题。首先来了解一下c\c++程序的内存开辟，使我们做题的头脑更加清晰。

C/C++程序的内存开辟 

 

• 内核空间 是用户代码不能读写的
• 栈区是用来开辟 局部变量 形式参数，函数栈帧的创建与销毁均在栈区上。
• 戳一戳【函数栈帧的创建与销毁】函数栈帧的创建与销毁-CSDN博客
• 堆区 是用来开辟动态内存 malloc calloc realloc
• 数据段 即静态区 是用来存放全局数据和静态数据
• 代码段  即用户写的代码都会翻译成二进制指令放在代码段，不能被改写
• 内存映射区 在我们的操作系统课程会讲到

C/C++程序内存分配的几个区域：

1. 栈区（stack）：在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。 栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。
2. 堆区（heap）：一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。分配方式类似于链表。
3. 数据段（静态区）（static）存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。
4.  代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。 
5. 有了这幅图，我们就可以更好的理解在《C语言初识》中讲的static关键字修饰局部变量的例子了。实际上普通的局部变量是在栈区分配空间的，栈区的特点是在上面创建的变量出了作用域就销毁。但是被static修饰的变量存放在数据段（静态区），数据段的特点是在上面创建的变量，直到程序结束才销毁，所以生命周期变。

学习了【函数栈帧的创建与销毁】是更容易理解哦

下面题目我们讲从考点 题目代码本身 注意点 修改去解释。 

请问运行下面题目的Test函数会有什么样的结果？

题目1

考点：
1.形参是实参的一份临时拷贝
2.内存泄漏
3.堆区的内存创建与销毁

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
void GetMemory(char* p)
{
	p = (char*)malloc(100);
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	GetMemory(str);
	strcpy(str, "hello world");
	printf(str);
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

• 形参是实参的一份临时拷贝，修改形式参数并不能修改实际参数（除非传指针）
• 形式参数p出了函数就销毁了，此刻找不到malloc函数开辟的空间
• malloc函数开辟的空间没有及时释放，也没有机会释放
• 动态内存开辟的空间需要及时释放，自己使用自己释放，即便忘记释放，也需要告诉别人释 放，且给别人机会释放（找得到这块申请空间的地址）

【修改方案一 】

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•  传地址：可以修改形式参数。
•  及时释放，置为空指针

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
void GetMemory(char** p)//
{
	*p = (char*)malloc(100);//
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	GetMemory(&str);
	strcpy(str, "hello world");
	printf(str);
	free(str);
	str = NULL;
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

【修改方案二】

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•  返回malloc开辟的空间的地址
•  及时释放，置为空指针

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
char* GetMemory(char* p)//这里也可以不传参
{
	p = (char*)malloc(100);
	return p;
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	str=GetMemory(str);//也可不传参数
	strcpy(str, "hello world");
	printf(str);
	free(str);
	str = NULL;
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

题目2

考点：返回栈空间地址
1.栈区的内存创建与销毁
2.野指针

#include<stdio.h>
char* GetMemory(void)
{
	char p[] = "hello world";
	return p;
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	str = GetMemory();
	printf(str);
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

 

• 在栈区上，函数结束调用，函数栈帧就销毁了，没有权利访问了
• 在堆区上，只有free释放才能销毁开辟的内存 

✔当然，还存在一个问题，很多人很容易混淆，【栈空间地址 】和【栈空间变量】的问题。

 

题目3

考点：内存泄露

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
void GetMemory(char** p, int num)
{
	*p = (char*)malloc(num);
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	GetMemory(&str, 100);
	strcpy(str, "hello");
	printf(str);
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

 

 【修改方案】

---

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
void GetMemory(char** p, int num)
{
	*p = (char*)malloc(num);
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	GetMemory(&str, 100);
	strcpy(str, "hello");
	printf(str);
	free(str);
	str = NULL;
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

题目4

考点：非法访问，野指针

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
void Test(void)
{
	char* str = (char*)malloc(100);
	strcpy(str, "hello");
	free(str);
	if (str != NULL)
	{
		strcpy(str, "world");
		printf(str);
	}
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

 

• 注意free和动态内存函数是配套使用
• free完之后，一定要将指针变量置为空指针NULL，避免非法访问的问题 

【修改方案】 

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#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
void Test(void)
{
	char* str = (char*)malloc(100);
	strcpy(str, "hello");
	free(str);
	str = NULL;
	if (str != NULL)
	{
		strcpy(str, "world");
		printf(str);
	}
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

 学习真的得重复做。我们加油敲代码哈。

✔✔✔✔✔最后，感谢大家的阅读，若有错误和不足，欢迎指正！下篇博文我们讲解【柔性数组】。

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