💐2.C语言动态内存管理库函数应用

🌿🌿2.1常见相关笔试题

💐题目一：请问运行Test 函数会有什么样的结果？

char *GetMemory(void) 
{
 char p[] = "hello world";
 return p; 
 }
void Test(void) 
{
 char *str = NULL;
 str = GetMemory();
 printf(str);
}

💐分析：程序运行极大可能打印随机值

由于p是一个局部变量，因此当其出了函数GetMemory之后就会销毁，虽然在销毁之前将地址返回给str,但str维护的是一块野指针，因此str就会非法访问内存.

这类问题属于返回栈空间地址的问题。栈空间的地址不能轻易返回，因为一旦出了作用域之后就被销毁了。

💐题目二：请问运行Test 函数会有什么样的结果？

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

💐分析：程序运行打印随机值

函数GetMemory的形参为char* p，p为该函数的局部变量，作用域在函数内部，出了函数该变量就被销毁了，并且没有对申请好的内存进行释放。所以参数str传入函数GetMemory后，其值不会改变，仍为NULL，空地址是不能被用户访问修改的，因此程序崩溃。

💐题目三：请问运行Test 函数会有什么样的结果？

void GetMemory(char **p, int num) 
{
 *p = (char *)malloc(num);
}
void Test(void) 
{
 char *str = NULL;
 GetMemory(&str, 100);
 strcpy(str, "hello");
 printf(str);
}

💐分析：该程序虽然会输出hello，但是是存在内存泄漏的，因为最后并没有释放申请的内存。

正确写法应该是：

void GetMemory(char **p, int num) 
{
 *p = (char *)malloc(num);
}
void Test(void) 
{
 char *str = NULL;
 GetMemory(&str, 100);
 strcpy(str, "hello");
 printf(str);
 free(str);
 str=NULL;
}

💐题目四：请问运行Test 函数会有什么样的结果？

void Test(void) 
{
 char *str = (char *) malloc(100);
 strcpy(str, "hello");
 free(str);
 if(str != NULL)
 {
 strcpy(str, "world");
 printf(str);
 }
}

💐分析：由于free完没有置为NULL空指针，因此错误。

正确写法：

void Test(void) 
{
 char *str = (char *) malloc(100);
 strcpy(str, "hello");
 free(str);
 str=NULL;
}

🌿🌿2.2C/C++语言中的内存开辟

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。

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。

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。

代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。

🌿🌿2.3柔性数组

也许你从来没有听说过柔性数组（flexible array）这个概念，但是它确实是存在的。

在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。

🌺🌺🌺2.3.1柔性数组特点与使用

typedef struct st_type
{
 int i;
 int a[];  //柔性数组成员
}type_a;

💐注意事项：

1. 结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
2. sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
3. 包含柔性数组成员的结构用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。

💐举个栗子：

typedef struct st_type
{
 int i;
 int a[0];//柔性数组成员
}type_a;
printf("%d\n", sizeof(type_a));//输出的是4

这里输出的是4，不包括柔性数组的大小。

💐为柔性数组开辟空间

int i = 0;
type_a *p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a)+100*sizeof(int));
//业务处理
p->i = 100;
for(i=0; i<100; i++) {
 p->a[i] = i; }
free(p);

这里使用malloc为柔性数组开辟空间，100*sizeof(int)就是开辟了柔性数组的空间。

这样柔性数组成员a，相当于获得了100个整型元素的连续空间。

🌺🌺🌺2.3.2柔性数组的优点

💐第一个好处是：方便内存释放

如果我们的代码是在一个给别人用的函数中，你在里面做了二次内存分配，并把整个结构体返回 给用户。

用户调用free可以释放结构体，但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要free，所以你不能指望用户来发现这事。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。

💐 第二个好处是：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。