C语言学习（三十四）---动态内存常见错误总结

news2024/10/6 5:31:32

上节内容中，我们学习如何规范的申请和使用动态内存，其实是很重要的一环。

在大的程序中，应该注意这些细节问题，不然就会对其他的程序猿们产生影响，因为大的程序不可能交由一个人完成，所以，你编写的代码不够规范就有可能对后续的编写工作产生不良的影响。

今天，我们将学习在动态内存中常见的错误，好了，话不多说，开整！！！！！

动态内存中的常见错误

未经判定就使用

未经判定也就是说，没有判断向内存中的栈区申请空间这个操作是否成功，就使用了该部分内存，这显然是不合理的，极易产生错误，如以下代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    int* arr = (int*)malloc(10*__INT_MAX__);
    int i = 0;
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        *(arr+i) = i;
        printf("%d ",*(arr+i));
    }
    free(arr);
    arr =  NULL;
    return 0;
}

其中的_INT_MAX_代表着16进制数0x7fffffff，因此如此大的空间或许我们没有申请成功，但未经判断就在下面进行了使用，结果程序崩溃，如下：

在这里插入图片描述

如果我们进行判定，就会避免这个错误的产生，如下所示代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
int main()
{
    int* arr = (int*)malloc(10*(__INT_MAX__));
    int i = 0;
    if (arr == NULL)
    {
        printf("%s\n",strerror(errno));
    }
    else
    {
        for(i=0;i<12;i++)
    {
        *(arr+i) = i;
        printf("%d ",*(arr+i));
    }
    }
    free(arr);
    arr = NULL;
    return 0;
}

编译查看结果：
在这里插入图片描述
编译器提醒我们，没有足够的动态内存空间，这样就不会执行赋值代码，程序自然就不会奔溃，因此，申请到的动态内存空间在使用前进行判定十分重要。

越界访问

越界访问这个词，我们不是第一次听说了，在数组中就存在着越界访问的问题，也就是没有那么大的地方，你非要访问那么大的地方，导致程序产生了错误，如以下代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
int main()
{
    int* arr = (int*)malloc(40);
    int i = 0;
    if (arr == NULL)
    {
        printf("%s\n",strerror(errno));
    }
    else
    {
        for(i=0;i<11;i++)
    {
        *(arr+i) = i;
        printf("%d ",*(arr+i));
    }
    }
    free(arr);
    arr = NULL;
    return 0;
}

从上述代码中我们可以看到，向动态内存在申请了40字节的空间，但是在赋值是我们缺赋值了11个整型元素也即44字节，此时就会产生越界访问的问题。

但是在vscode下仍然没报错，看样子在这个编译器下，可能是编译器比较强（我猜的），因此就不演示了。

对非动态内存的释放

你明明没有使用动态内存定义，却对变量进行空间释放，就会产生错误，如以下代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    int a  = 10;
    int* p = &a;
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}

只是在栈区上定义了一个变量，你却对他进行了内存释放，显然不合理，因此也会产生错误，但是该从代码在VScode下，也正常编译了，因此在Linux下演示效果，编译结果如下：

在这里插入图片描述
可见，对非动态内存进行空间释放也会产生问题。

动态释放部分空间

先上代码如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    int* p = (int*)malloc(40);
    int i = 0;
    if (p == NULL)
    {
        return 0;
    }
    else
    {
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        *p++ = i;
    }
    }
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}

我们进行分析：在申请了动态内存后，判断，进行循环赋值，然后进行释放，但是其实在释放是就产生了问题，如下图：

在这里插入图片描述
再赋值完后，p指向的已经不再是最初的地址，因此对对其进行释放，将会释放此地址后的40个字节的内存，我们在Linux下编译运行，如下：

可见，释放一部分动态内存空间也会产生错误。

对同一块内存进行多次释放

这个就比较好理解了，你再释放完后，又给人释放了，这叫什么事，代码如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    int* p = (int*)malloc(40);
    if (p == NULL)
    {
        return 0;
    }
    else
    {
        int i = 0;
        for(i=0;i<10;i++)
        {
            *(p+i) = i;
        }
    }
    free(p);
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}