文章目录
- 💦 对NULL指针的解引用操作
- 💦 对动态开辟空间的越界访问
- 💦 使用free释放非动态开辟的空间
- 💦 使用free释放一块动态开辟内存的一部分
- 💦 对同一块动态内存多次释放
- 💦 动态开辟内存忘记释放 (内存泄漏)
- 💦 C/C++中程序内存区域划分示意图
一、为什么存在动态内存分配
🎗 在之前我们都是这样开辟空间的：
int i = 20; //在栈空间开辟4个字节
char arr[10] = { 0 }; //在栈空间开辟10个字节的连续空间
特点
1️⃣ 开辟的空间大小是固定的
2️⃣ 数组在声明的时候，必需包含常量值 (指定数组长度)
小结
以往开辟空间的方式不够灵活，有很大的局限性 (有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道)
所以这篇文章主要了解在内存堆上开辟空间所使用的函数
二、动态内存函数的介绍
💦 malloc
⭕ 函数信息
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { //假设开辟10个整型的空间: int arr[10];//1.栈区开辟 int* p = (int*)void* p = malloc(10 * sizeof(int));//2.堆区开辟 /*-----------------分割线-----------------*/ //使用 //1.开辟失败 if(p == NULL) { perror("main"); return 0; } //2.开辟成功 int i = 0; for(i = 0; i < 10; i++) { *(p + i) = i; } //打印 for(i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", p[i]); } //回收空间 free(p); p = NULL; return 0; }
小结
1️⃣ malloc向内存申请一块连续可用的空间，且开辟成功时返回指向那块空间的地址；开辟失败返回NULL
2️⃣ 因为malloc函数的返回值是void*类型，所以在使用某一类型的指针变量接收时，也要强制类型转换为对应的类型
3️⃣ 如果malloc开辟失败，可能会对空指针进行非法解引用操作，所以malloc开辟的空间一定要检查
4️⃣ 使用完malloc开辟的空间，要主动回收空间。因为在回收空间后，那块空间的使用权已经不是自己能控制了，且能通过指针再去寻找到那块空间，所以为了避免非法访问，通常会主动将指向那块空间的指针置为NULL
💦 free
⭕ 函数信息
#include<stdio.h> int main() { int a = 10; int* p = &a; free(p);//1.err，回收栈空间 p = NULL; free(NULL)//2.等同于-> //free(NULL) return 0; }
小结
1️⃣ 如果参数ptr指向的空间不是动态开辟的，那么free函数的行为是标准未定义的
2️⃣ 如果参数ptr是NULL指针，则视为无效代码
3️⃣ 关于回收空间有2种方式：一是main函数结束后，开辟的空间会被动的还给OS，但是对于一个每天24小时不停跑的程序来说，如果不主动回收不用的空间的话，剩余的空间将会越来越少。二就是主动的把不用的空间主动回收掉
💦 calloc
⭕ 函数信息
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { //malloc和calloc都未主动初始化 //1.malloc int* p = (int*)malloc(40); if(p == NULL) return 1; int i = 0; for(i = 0; i < 10; i++) { printf("%d\n", *(p + i)); } free(p); p = NULL; //2.calloc int* q = (int*)calloc(10, sizeof(int)); if(q == NULL) return 1; for(i = 0; i < 10; i++) { printf("%d\n", *(q + i)); } free(q); q = NULL; return 0; }
💨 结果：
小结
1️⃣ calloc相比malloc来说：calloc会主动初始化开辟的内存空间
💦 realloc
🎗 realloc的出现让动态内存管理更加灵活
在申请空间的时候，有时我们会发现过大了或过小了，需要灵活的调整：而能实现灵活调整的函数其实是realloc，所以malloc、calloc、realloc中realloc是毫无争议的一把手
⭕ 函数信息
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { //1.使用calloc开辟10个整形大小 int* p = (int*)calloc(10, sizeof(int)); if(p == NULL) { perror("main"); return 0; } //2.使用开辟的空间 int i = 0; for(i = 0; i < 10; i++) { *(p + i) = 5; } //3.到了这里还需要10个整型空间，而p所指向的空间已经被使用完了，所以使用realloc调整空间 //为什么这样设计，请看正面详解： int* pnew = (int*)realloc(p, 20 * sizeof(int)); if(pnew != NULL) { p = pnew; } //.回收空间 free(p); p = NULL; return 0; }
📝详解：
🎗 realloc开辟原理
❓❔ 思考：如何合适的接收realloc的地址呢
✖ int* p = (int*)realloc(p, 20 * sizeof(int));
如果用旧地址去接收：realloc有可能找不到合适的空间，来调整大小，这时就返回NULL。此时再交给p，不仅空间没开辟好，旧空间的内容也找不到了
—— 偷鸡不成蚀把米
✔ int* pnew = (int*)realloc(p, 20 * sizeof(int));
先用新地址接收，如果开辟成功再把它赋值给旧空间，这样不仅避免了旧空间的丢失，同样也适用场景一、场景二
🎗 realloc单独使用时能实现malloc的效果 (不会初始化)
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { int* p = (int*)realloc(NULL, 40);//同int* p = (int*)malloc(40); if (p == NULL) return 1; int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d\n", *(p + i)); } free(p); p = NULL; return 0; }
💨 结果：
