C语言学习（三十五）---动态内存练习题与柔性数组

news2024/9/21 8:08:44

经过前面的内容，我们已经对动态内存的知识已经有了相当多了了解，今天我们再做几道有关动态内存的练习题，然后再介绍一下柔性数组，好了，话不多说，开整！！！

动态内存练习题

题目分析

先自行分析以下代码，分析错误在哪以及运行结果，然后再查看解析：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
char* 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;
}

自行分析完毕后，再来查看该部分分析：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
char* GetMemory(char* p)
{
    p = (char *)malloc(100);//2、向动态内存申请100个字节的空间,然后返回一个char*的指针变量
    return p;//返回该指针
}
void Test(void) //1、进入该函数
{
    char* str = NULL;  //定义一个空的字符指针，str为一个值
    GetMemory(str);//进入该自定义函数 ：由于此处传入的非地址，因此，内部的操作在退出GetMemory函数后
    // 会自动销毁，因此申请无效，并且申请的动态内存未销毁
    strcpy(str,"hello world");//3、走出上一个自定义函数，进行字符串拷贝
    //此处进行拷贝，由于并没有申请成功，str仍为空指针，因此程序崩溃
    printf(str);//打印内容 ：没有拷贝成功，因此，也不会打印出结果
    free(str);//释放空间 ：释放空指针所在的空间，
    //没有置空
}
int main()
{
    Test();//执行到此处，进入自定义函数Test
    return 0;
}

所以程序会崩溃，运行结果如下：
在这里插入图片描述
同样在Linux下可以更明显的看到该错误：

题目改正

在前面的内容中我们讲到过：如果想在自定义函数的内部操作，影响外部的值，则需要传址，

因此我们此时传入str的地址，既然传入的为一个地址，那么接收就应该为二级指针char**，

既然是向动态内存申请空间并要使用，那我们就直接解引用p，最后再对动态内存进行置空，因此，改正代码如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
char* 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;
}

查看结果，发现结果正确：
在这里插入图片描述

柔性数组

这个概念，其实很多人都是第一次听说，我们之前学习过数组，那么柔性数组是什么呢，

当在定义的结构体中，最后一个元素的大小是未知的，可以根据使用需要自行开辟

这样所定义的就是柔性数组，从概念中可以看到，这和我们学的动态内存有些相似之处，都是可以根据需要调整所用的空间。

其用法为：

结构体指针 p = (结构体指针)malloc(结构体空间 + 自定义空间)

比如以下代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct test
{
    int a;
    int arr[];
};
int main()
{
    struct test* p = (struct test*)malloc(sizeof(struct test) + 40);
    int i = 0;
    if (p == NULL)
    {
        return 0;
    }
    else
    {
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        p->arr[i] = i;
        printf("%d ",p->arr[i]);
    }
    }
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}

在上述的代码中，我们就声明了一个柔性数组，然后申请了40字节的空间，进行赋值，编译结果如下：
在这里插入图片描述
当然了，在后续的使用，也可以使用realloc函数进行空间再调整。

除了上述的方式外，也有另一种方式，直接再结构体的最后一个元素定义一个指针，然后用指针指向一片待开辟的空间，也可以实现这个功能，代码如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct test
{
    int a;
    int* arr;
};
int main()
{
    struct test* p = (struct test*)malloc(sizeof(struct test));
    int i = 0;
    p->arr = malloc(5*sizeof(int));//申请5个整型空间给数组指针arr
    if ( p == NULL)
    {
        return 0;
    }
    else
    {
        for(i=0;i<5;i++)
        {
            p->arr[i] = i;
            printf("%d ",p->arr[i]);
        }
    }
    free(p->arr);
    p->arr = NULL;
    free(p);
    p = NULL;
    return  0;
}