今天便接“上回书所言”,来介绍《高质量C-C++编程》经典例题讲解及柔性数组
一.几个经典例题
1.1题目一
void ToMalloc(char* p) { p = (char*)malloc(100); } void test1(void) { char* str = NULL; ToMalloc(str); strcpy(str, "hello"); printf(str);//就是printf("%s",str); free(str); str=NULL; } int main() { test1(); return 0; }
运行结果是程序崩溃了:
- 对一个NULL进行解引用操作(想对一个指针内容更改必然有解引用操作)
- p动态开辟后没有进行free,内存泄露了
注意
有些读者可能遇到这样的情况
int main() { char* ar = "abdldsaf"; strcpy(ar,"hello"); printf(ar); return 0; }
编译器都会报错,这是因为:ar其实是一个字符串常量 ,我们怎么能对常量进行修改呢?应该使用字符数组来存储可修改的字符串
所以我们可以用数组或者动态开辟进行改正问题
改进
void ToMalloc(char** p) { *p = (char*)malloc(100); } void test1(void) { char* str = NULL; ToMalloc(&str); strcpy(str, "hello"); printf(str);//就是printf("%s",str); }
1.2问题二
char* ToMalloc(void) { char p[] = "hello world"; return p; } void test2(void) { char* str = NULL; str = ToMalloc(); printf(str); } int main() { test2(); return 0; }
结果:
大家可以看到是乱码:这是因为我们返回了局部变量的地址。当出了ToMalloc函数后,p在栈空间上面被销毁了。此时返回的指针将指向无效的内存(内存已经还给操作系统了)
1.3问题三
void ToMalloc(char** p, int num) { *p = (char*)malloc(num); } void test3(void) { char* str = NULL; ToMalloc(&str, 100); strcpy(str, "hello"); printf(str); } int main() { test3(); return 0; }
大家可以看到跟问题一我们改进后的代码几乎是是一样的 ,也确实输出hello
问题便是存在内存泄漏 ,我们没有对malloc开辟的空间进行free
1.4问题四
void test4() { char* str = (char*)malloc(100); strcpy(str, "hello"); free(str); if (str != NULL) { strcpy(str, "world"); printf(str); } } int main() { test4(); return 0; }
str已经被释放了,str成为了野指针,又对野指针进行操作(非法访问内存 )
二.柔性数组
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
基本形式如下:
typedef struct st_type
{
int i ;
int a [ 0 ]; // 柔性数组成员 部分编译器不能识别时换成:int a[];
} type_a ;
2.1柔性数组特点
- 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一般使用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(多的一部分要给柔性数组)
typedef struct s { char a; int b; int c[0];//柔性数组成员 }; int main() { printf("%d", sizeof(struct s)); return 0; }
2.2柔性数组的使用
struct s { char a; int b; int c[0];//柔性数组成员 }; int main() { struct s* s1 = (struct s*)malloc(sizeof(struct s)+20); if (s1 == NULL) { perror("malloc"); return 1; } //赋值 s1->a = 'a'; s1->b = 6; for (int i = 0; i < 5; i++) { s1->c[i] = i; } //打印 for (int i = 0; i < 5; i++) { printf("%d ",s1->c[i]); } //如果不够,就扩容 struct s* s2 = (struct s*)realloc(s1, sizeof(struct s) + 40); if (s1 != NULL) { s1 = s2; } else { return 1; } //释放 free(s1); s1 = NULL; return 0; }
2.3柔性数组的优势
也许我们会想,下面的代码也有相同的作用啊,为什么还要用柔性数组呢?
struct S { char a; int b; int* c; }; int main() { struct S* s1 = (struct s*)malloc(sizeof(struct s)); if (s1 == NULL) { perror("malloc"); return 1; } //赋值 s1->a = 'a'; s1->b = 6; s1->c = (int*)malloc(20); for (int i = 0; i < 5; i++) { s1->c[i] = i; } //打印 for (int i = 0; i < 5; i++) { printf("%d ", s1->c[i]); } //如果不够,就扩容 int p = (struct s*)realloc(s1->c,40); if (s1 != NULL) { s1->c = p; } else { return 1; } //释放 free(s1->c); //先释放后部分,如果先释放前面的就找不到后面的了 s1->c = NULL; free(s1); s1 = NULL; return 0; }
我们可以知道还是柔性数组的代码更好:
优点一:方便内存释放
如果结构体里面做了二次内存分配,有时可能只针对结构体进行一次释放,这样就造成内存泄漏了。
如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分配好了,并返回给用户一个结构体指针,用户做 一次free 就可以把所有的内存也给释放掉
优点二:这样有利于访问速度
连续的内存有益于提高访问速度,也有益于减少内存碎片
好嘞!这次的内容就先到这里了,感谢大家支持!!!