【C语言进阶】—— 动态内存开辟+柔性数组(中)

简介: 【C语言进阶】—— 动态内存开辟+柔性数组(中)

⛵三、常见的动态内存错误

1)对空指针NULL的解引用操作

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int* p = malloc(10 * (sizeof(int)));
    //万一malloc失败了,p就被赋值为空指针(NULL)
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        *(p + i) = i;
    }
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}

2)对动态开辟空间的越界访问

【C语言进阶】—— 动态内存开辟+柔性数组_malloc realloc_14

当I = 10时越界访问


3)对非动态开辟内存使用 free 释放

【C语言进阶】—— 动态内存开辟+柔性数组_动态内存开辟_15

free一定是释放堆区上的数据


4)对同一块动态内存的多次释放

【C语言进阶】—— 动态内存开辟+柔性数组_calloc free_16


5)使用 free 释放一块动态开辟内存的一部分

【C语言进阶】—— 动态内存开辟+柔性数组_柔性数组_17

free要指向开辟好空间的起始位置,防止开辟空间指针的自增自减运算


6)动态开辟内存忘记释放(导致内存泄露)

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

void test()
{
    int* p = (int*)malloc(100);
    if (NULL != p)
    {
        *p = 20;
    }
}
int main()
{
    while (1)
    {
        test();
    }
    return 0;
}

【C语言进阶】—— 动态内存开辟+柔性数组_calloc free_18

(没停止运行我电脑死机了!!!……)

忘记释放不再使用的动态开辟的空间会造成内存泄漏。


✨四、经典笔试题练习

题目1:

void GetMemory(char *p)
{
    p = (char *)malloc(100);
}
void Test(void)
{
    char *str = NULL;
    GetMemory(str);
    strcpy(str, "hello world");
    printf(str);
}
int main()
{
    Test();
    return 0;
}

请问运行Test函数会有什么样的结果?

程序崩溃,无法打印

分析:

【C语言进阶】—— 动态内存开辟+柔性数组_malloc realloc_19

改进方法一:

【C语言进阶】—— 动态内存开辟+柔性数组_柔性数组_20

改进方法二:

【C语言进阶】—— 动态内存开辟+柔性数组_动态内存开辟_21


题目2:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
char* GetMemory(void)
{
    char p[] = "hello world";//退出函数时被销毁了
    return p;//虽然返回了但是在栈区退出时被销毁了,重新赋予p随机值
}

void Test(void)
{
    char* str = NULL;
    str = GetMemory();//被赋予了随机值
    printf(str);
}

int main()
{
    Test();
    return 0;
}

请问运行Test函数会有什么样的结果?

str非法访问,程序出错,出现返回栈空间地址的问题

退出函数时被销毁了,虽然返回了但是在栈区退出时被销毁了,重新赋予p随机值

分析:

【C语言进阶】—— 动态内存开辟+柔性数组_malloc realloc_22


习题3:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void GetMemory(char **p, int num)
{
*p = (char *)malloc(num);
}
void Test(void)
{
char *str = NULL; GetMemory(&str, 100); strcpy(str, "hello"); printf(str);
}
int main()
{
    Test();
    return 0;
}

请问运行Test函数会有什么样的结果?

✨ 没有释放动态开辟的内存(free),导致内存泄漏


习题4:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

void Test(void)
{
    char* str = (char*)malloc(100);
    strcpy(str, "hello");
    free(str); //提前释放内存,但并不会置空指针
    //str成为了野指针,if语句没有作用
    if (str != NULL)
    {
        strcpy(str, "world"); //前面已经释放内存了,非法访问
        printf(str);
    }
}
int main()
{
    Test();
    return 0;
}

请问运行Test函数会有什么样的结果?

✨ 提前释放内存,后面strcpy函数非法访问


⏲五、C/C++程序的内存开辟

【C语言进阶】—— 动态内存开辟+柔性数组_动态内存开辟_23

C/C++程序内存分配的几个区域:

  1. 栈区(stack):在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些 存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有 限。 栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。
  2. 堆区(heap):一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。分配方式类似于链表。
  3. 数据段(静态区)(static):存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。
  4. 代码段存放函数体(类成员函数和全局函数)的二进制代码

有了这幅图,我们就可以更好的理解在《C语言初识》中讲的static关键字修饰局部变量的例子了。

实际上普通的局部变量是在栈区分配空间的,栈区的特点是在上面创建的变量出了作用域就销毁。

但是被static修饰的变量存放在数据段(静态区),数据段的特点是在上面创建的变量,直到程序结束才销毁 所以生命周期变长。


目录
相关文章
|
8月前
|
安全 C语言 C++
比较C++的内存分配与管理方式new/delete与C语言中的malloc/realloc/calloc/free。
在实用性方面,C++的内存管理方式提供了面向对象的特性,它是处理构造和析构、需要类型安全和异常处理的首选方案。而C语言的内存管理函数适用于简单的内存分配,例如分配原始内存块或复杂性较低的数据结构,没有构造和析构的要求。当从C迁移到C++,或在C++中使用C代码时,了解两种内存管理方式的差异非常重要。
258 26
|
8月前
|
安全 C语言
C语言中的字符、字符串及内存操作函数详细讲解
通过这些函数的正确使用,可以有效管理字符串和内存操作,它们是C语言编程中不可或缺的工具。
381 15
|
存储 编译器 程序员
【C语言】内存布局大揭秘 ! -《堆、栈和你从未听说过的内存角落》
在C语言中,内存布局是程序运行时非常重要的概念。内存布局直接影响程序的性能、稳定性和安全性。理解C程序的内存布局,有助于编写更高效和可靠的代码。本文将详细介绍C程序的内存布局,包括代码段、数据段、堆、栈等部分,并提供相关的示例和应用。
624 5
【C语言】内存布局大揭秘 ! -《堆、栈和你从未听说过的内存角落》
|
存储 C语言
C语言如何使用结构体和指针来操作动态分配的内存
在C语言中,通过定义结构体并使用指向该结构体的指针,可以对动态分配的内存进行操作。首先利用 `malloc` 或 `calloc` 分配内存,然后通过指针访问和修改结构体成员,最后用 `free` 释放内存,实现资源的有效管理。
1500 13
|
存储 编译器 数据处理
C 语言结构体与位域:高效数据组织与内存优化
C语言中的结构体与位域是实现高效数据组织和内存优化的重要工具。结构体允许将不同类型的数据组合成一个整体,而位域则进一步允许对结构体成员的位进行精细控制,以节省内存空间。两者结合使用,可在嵌入式系统等资源受限环境中发挥巨大作用。
497 12
|
存储 C语言 开发者
C 语言指针与内存管理
C语言中的指针与内存管理是编程的核心概念。指针用于存储变量的内存地址,实现数据的间接访问和操作;内存管理涉及动态分配(如malloc、free函数)和释放内存,确保程序高效运行并避免内存泄漏。掌握这两者对于编写高质量的C语言程序至关重要。
511 11
|
存储 缓存 算法
【C语言】内存管理函数详细讲解
在C语言编程中,内存管理是至关重要的。动态内存分配函数允许程序在运行时请求和释放内存,这对于处理不确定大小的数据结构至关重要。以下是C语言内存管理函数的详细讲解,包括每个函数的功能、标准格式、示例代码、代码解释及其输出。
510 6
|
大数据 C语言
C 语言动态内存分配 —— 灵活掌控内存资源
C语言动态内存分配使程序在运行时灵活管理内存资源,通过malloc、calloc、realloc和free等函数实现内存的申请与释放,提高内存使用效率,适应不同应用场景需求。
|
传感器 人工智能 物联网
C 语言在计算机科学中尤其在硬件交互方面占据重要地位。本文探讨了 C 语言与硬件交互的主要方法,包括直接访问硬件寄存器、中断处理、I/O 端口操作、内存映射 I/O 和设备驱动程序开发
C 语言在计算机科学中尤其在硬件交互方面占据重要地位。本文探讨了 C 语言与硬件交互的主要方法,包括直接访问硬件寄存器、中断处理、I/O 端口操作、内存映射 I/O 和设备驱动程序开发,以及面临的挑战和未来趋势,旨在帮助读者深入了解并掌握这些关键技术。
404 6
|
存储 算法 程序员
C 语言指针详解 —— 内存操控的魔法棒
《C 语言指针详解》深入浅出地讲解了指针的概念、使用方法及其在内存操作中的重要作用,被誉为程序员手中的“内存操控魔法棒”。本书适合C语言初学者及希望深化理解指针机制的开发者阅读。