【C语言】常见的动态内存的错误

news2024/10/6 4:05:29

前言

在动态内存函数的使用过程中我们可能会遇到一些错误，这里将常见的错误进行总结。

对NULL解引用

请看以下代码：

可以看到，这时我们的malloc开辟是失败的，所以返回的是空指针NULL，而我们却没有进行检查，而是直接对其解引用，最终想要打印这块内存的内容，也是失败的。

这里的下波浪线是vs给出的没有进行检查的警告，即使malloc申请的空间没有那么大可以成功申请，最终也能正常打印，这个警告依然会存在。

总之，就是不要忘记检查返回值是否为NULL。

对动态开辟空间的越界访问

动态开辟的空间也有自己的大小，所以也有越界。

可以看到，此时vs很智能地给出了警告。

对非动态开辟内存使用free释放

int main()
{
	int a = 2077;
	int* p = &a;
	free(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

这段代码中，p指向的明明不是动态开辟来的空间，却对它进行free，会发生什么呢？

可以看到会出现这样的后果。（动态内存相关的错误常见现象）

使用free释放动态开辟内存的一部分

我们知道，如果用*(p+i)，在访问数组的过程中，i在改变，但p始终没有改变。

int* p = (int*)malloc(10*sizeof(int));
if (p == NULL)
{
	perror("malloc");
	return 1;
}

int i = 0;
for(i=0;i<5;i++)
{
    *(p+i)=i;
}

free(p);
p=NULL;

而我们还有另一种移动指针的写法：

int* p = (int*)malloc(10*sizeof(int));
if (p == NULL)
{
	perror("malloc");
	return 1;
}

int i = 0;
for(i=0;i<5;i++)
{
    *p=i;
    p++;
}

free(p);
p=NULL;

在这种写法中，p自身发生了改变。当退出循环时，由于p++，此时我们的p指向的是第6个元素（数组只有5个元素）。所以我们的p现在不指向动态开辟内存的起始位置。而使用free必须是传起始地址。

所以，我们不应该让p乱动。

对同一块动态内存多次释放

如果是这样的多次释放：

free(p);
p = NULL;

free(p);
p = NULL;

这倒是没什么问题，因为前面已经把p置为NULL了，而对NULL进行释放会什么都不做。

但如果是这样的多次释放，就会有问题：

free(p);

free(p);
p = NULL;

因为我们并没有把p置为NULL，那么此时p成为了野指针，我们对野指针进行释放，这是有问题的。

所以又可以再次看出，将p释放后及时置为NULL的重要性。

动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）

这是各类问题中相当令人头疼的一个。开辟了内存，也使用了，但是忘记释放了。

比如，我们在调用free()之前写了会提前返回的代码（这是很有可能发生的）：

void test()
{
	int flag = 1;
	int* p = (int*)malloc(100);
	if (p == NULL)
	{
		return;
	}
	//假设这里使用了这块内存
	if (flag)//假设某个条件发生了，就提前返回
		return;
	free(p);
	p=NULL;
}

int main()
{
	test();
	//假设这里还有很多代码
	return 0;
}

所以这时，我们开辟来的这块空间没有机会释放了。

而且从test回到主函数后，还有很多代码，已经找不回这块空间了，也就是内存泄漏了。

只有等到主函数彻底结束，这块空间才会回收。

内存泄漏指的是一块空间动态开辟后，使用完又不释放，也可能再没法释放，这块空间就相当于消失或者说泄漏了。

所以可以看到，即使我们的malloc和free已经成对使用了，也有可能出现无法释放的情况，这样的内存泄漏的问题必须在写代码时小心，在出问题时也得慢慢去查。

（如果想让后面的程序去释放，那就要把指针返回给后面的程序）

内存泄漏有多可怕呢，比如一些服务器程序，24/7，一直在运行，如果内存泄漏，一会吃掉一点内存，可能就把内存耗干了，机器就挂了。