欢迎来CILMY23的博客喔,本篇为【C语言】动态内存管理------常见错误,以及经典笔试题分析,柔性数组【图文详解】,感谢观看,支持的可以给个一键三连,点赞关注+收藏。
前言
在了解完内存操作中最关键的一节---动态内存管理,了解malloc,realloc,calloc和free的用法后,我们将继续了解动态内存管理中常见错误,以及经典笔试题的分析和柔性数组。
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【C语言】内存操作篇---动态内存管理----malloc,realloc,calloc和free的用法【图文详解】
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目录
一、动态内存管理常见错误
1.1对NULL指针的解引用操作
1.2对动态开辟空间的越界访问
1.3 对非动态开辟内存使用free释放
1.4 使用free释放一块动态开辟内存的一部分
1.5 对同⼀块动态内存多次释放
1.6 动态开辟内存忘记释放(内存泄漏)
二、笔试题
2.1
2.2
2.3
2.4
三、柔性数组
一、动态内存管理常见错误
1.1对NULL指针的解引用操作
因为malloc,realloc和calloc它本身会返回地址,创建空间失败的时候会返回NULL,如果我们不对返回的地址进行检查,就可能存在free(NULL)的情况。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
*p = 20;
free(p);
p = NULL;
}
编译器会提示警告:
1.2对动态开辟空间的越界访问
开辟出来的空间仍然要保证自己不会越界访问
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int i = 0;
int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
if (p == NULL)
{
perror("malloc");
}
for (i = 0; i <= 10; i++)
{
*(p + i) = i;//当i是10的时候越界访问
}
free(p);
p = NULL;
}
需要检查代码防止越界访问
1.3 对非动态开辟内存使用free释放
int a = 10;
int *p = &a;
free(p);
p并非是动态开辟出来的空间,所以是不能使用free的
1.4 使用free释放一块动态开辟内存的一部分
int i = 0;
int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
if (p == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
for (i = 0; i <5; i++)
{
*p = i;
p++;
}
free(p);
p = NULL;
像上述代码p并非是动态开辟的空间中的起始位置,p不再指向动态内存的起始位置
1.5 对同⼀块动态内存多次释放
int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
if (p == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
free(p);
free(p);
p = NULL;
我的程序会触发断点,因为我对p进行了多次的释放,最好的解决办法就是是释放一次就进行置空。
1.6 动态开辟内存忘记释放(内存泄漏)
void test()
{
int* p = (int*)malloc(100); if (NULL != p)
{
*p = 20;
}
if (*p == 20)
{
return;
}
free(p);
p = NULL;
}
int main()
{
test();
}
当运行test的时候,会提前结束函数,所以p的指向空间就未知了,但是空间还是没有释放,最后会 造成内存泄漏,切记:动态开辟的空间⼀定要释放,并且正确释放。
二、笔试题
2.1
运行以下代码Test会有什么结果?
void GetMemory(char* p)
{
p = (char*)malloc(100);
}
void Test(void)
{
char* str = NULL;
GetMemory(str);
strcpy(str, "hello world");
printf(str);
}
程序运行结果如下:
1.main中malloc申请的空间没有free
2.strcpy对NULL解引用,导致程序崩溃
正确写法1:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.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;
}
程序结果如下:
正确写法二:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
char* GetMemory()
{
char* p = NULL;
p = (char*)malloc(100);
return p;
}
void Test(void)
{
char* str = NULL;
str = GetMemory();
strcpy(str, "hello world");
printf(str);
free(str);
str = NULL;
}
int main()
{
Test();
return 0;
}
结果如下:
2.2
运行以下代码Test会有什么结果?
char* GetMemory(void)
{
char p[] = "hello world";
return p;
}
void Test(void)
{
char* str = NULL;
str = GetMemory();
printf(str);
}
程序结果如下:
解析:
p出了函数作用域就销毁了,哪怕str指向了字符数组,由于函数在栈区被销毁,就不会存在了,所以打印不出hello world
2.3
运行以下代码Test会有什么结果?
void GetMemory(char** p, int num)
{
* p = (char*)malloc(num);
}
void Test(void)
{
char* str = NULL;
GetMemory(&str, 100);
strcpy(str, "hello");
printf(str);
}
运行结果如下:
解析:
没有free(str),str没有释放,会导致内存 泄漏
2.4
运行以下代码Test会有什么结果?
void Test(void)
{
char* str = (char*)malloc(100);
strcpy(str, "hello");
free(str);
if (str != NULL)
{
strcpy(str, "world");
printf(str);
}
}
程序结果如下:
解析:
str在free后没有置空,成为了野指针,然后我们进行拷贝,编译器会提示我们使用了未初始化的内存。这题本质上考的还是free后有没有置空。
三、柔性数组
也许你从来没有听说过柔性数组(flexible array)这个概念,但是它确实是存在的。C99中,结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组,这就叫做『柔性数组』成员。
例如:
typedef struct st_type
{
int i;
int a[0];//柔性数组成员
}type_a;
有的编译器无法编译,可以改成:
typedef struct st_type
{
int i;
int a[];
}type_a;
3.1柔性数组的特点
结构中的柔性数组成员前面必须至少⼀个其他成员。
• sizeof返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
• 包含柔性数组成员的结构用malloc()函数进行内存的动态分配,并且分配的内存应该大于结构的大小,以适应柔性数组的预期大小。
3.2柔性数组的使用
typedef struct st_type
{
int i;
int a[0];//柔性数组成员
}type_a;
int main()
{
int i = 0;
type_a* p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a) + 10 * sizeof(int));
p->i = 10;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
p->a[i] = i;
}
//缩短数组长度
type_a* ptr = (type_a*)realloc(p, 15 * sizeof(int));
if (ptr == NULL)
{
perror("realloc");
}
else
{
p = ptr;
ptr = NULL;
}
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
感谢各位同伴的支持,本期动态内存管理篇就讲解到这啦,如果你觉得写的不错的话,可以给个一键三连,点赞关注+收藏,若有不足,欢迎各位在评论区讨论。