动态内存开辟

1.四个重要的内存函数
- 1.1 malloc和free
- 1.2 calloc
- 1.3 realloc
2.常见错误
- 2.1 对NULL指针进行解引用操作
- 2.2 对动态开辟内存的越界访问
- 2.3 使用free释放非动态开辟的空间
- 2.4 使用free释放了动态开辟内存的一部分
- 2.5 对同一块动态内存开辟的空间多次释放
- 2.6 动态开辟的空间忘记释放，造成内存泄漏
3.经典面试题
- 第一题
- 第二题
- 第三题
- 第四题

1.四个重要的内存函数

1.1 malloc和free

C语言提供了一个动态内存开辟的函数：

void malloc (size_t size);*

这个函数向申请一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。

如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。
如果开辟失败，则返回一个NULL指针，因此malloc的返回值一定要检查。
返回值的类型是void*，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使用的时候使用者自己来决定。
如果参数size为0，malloc的行为的标准是未定义的，取决于编译器。

C语言还提供了另外一个函数free，专门是用来做动态内存的释放和回收的，函数原型如下：

void free(void ptr);

free函数用来释放动态开辟的内存。

如果参数ptr指向的空间不是 动态开辟（如数组名） 的，那free函数的行为是未定义的。
如果参数ptr是NULL指针，则函数什么事也不做。

malloc和free都声明在stdlib.h头文件中。

1.2 calloc

C语言还提供了一个函数叫calloc，calloc函数也用来动态内存开辟。原型如下：

void calloc(size_t num,size_t size);*

函数的功能是为num个大小为size的元素开辟一块空间，并且把空间的每个字节都初始化为0.
与函数malloc的区别只在于calloc会返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0.

1.3 realloc

realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
有时我们会发现过去申请的空间太小了，有时候我们又会觉得申请的空间过大了，那为了合理的使用内存，我们一定会对内存的大小做灵活的调整。那realloc函数就可以做到对动态开辟内存大小的调整。

函数原型如下：

void realloc(void ptr,size_t size);**

ptr是要调整的内存地址
size调整之后的新大小
返回值为调整之后的内存起始位置
这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原来内存中的数据移到新的空间 。
realloc在调整内存空间时候存在两种情况：

情况1： 原有空间之后有足够大的空间

情况2： 原有空间之后没有足够大的空间

2.常见错误

2.1 对NULL指针进行解引用操作

#include<stdio.h>
int main()
{int *p = (int*)malloc(100000000000);//开辟内存过大，可能会开辟失败，返回空指针int i = 0;for(i = 0;i<10;i++){*(p+i) = i;}
}

解决方法：在申请空间后对p进行判断。

if(p == NULL)
return 1;

2.2 对动态开辟内存的越界访问

#include<stdio.h>
int main()
{int *p = (int*)malloc(10*sizeof(int));//申请10个int空间大小if(p==NULL)return 1;int i=0;// 越界访问for(i=0;i<40;i++){*(p+i)=i;}
}

2.3 使用free释放非动态开辟的空间

int main()
{int arr[10]={0}//存于栈区int *p=arr;free(p);//使用free释放了数组申请的空间p=NULL;return 0;
}

2.4 使用free释放了动态开辟内存的一部分

int main()
{int* p=(int*)malloc(10*sizeof(int));if(p==NUL)return 1;int i=0;for(i=0;i<5;i++){*p++ = i;}free(p);p=NULL;return 0;
}

解读：p指向开辟内存的首地址，而在循环赋值中，p只对其中5个int大小进行了赋值，而后就对该空间释放。除此之外p受++运算符不断向后移动，使得p的初始位置改变，这很容易导致内存泄漏。

2.5 对同一块动态内存开辟的空间多次释放

int main()
{int* p=(int*)malloc(100);//使用//释放free(p);p=NULL;//释放free(p);return 0;
}

2.6 动态开辟的空间忘记释放，造成内存泄漏

解决方法：在该指向这块空间的指针的生命周期结束前使用free函数释放。

3.经典面试题

第一题

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

请问运行Test函数会有什么样的结果？

答案：程序奔溃！

解读：str传给GetMemory函数的时候是值传递（因为并不是使用str所指地址的值而是改变str本身的值），所以GetMemory函数的形参p是str的一份临时拷贝。在GetMemory函数内部动态申请空间的地址，存放在p中，不会影响外边str，所以当GetMemory函数返回之后，str仍然是NULL，所以strcpy会失败。（当GetMemory函数返回之后，形参p销毁，使得动态开辟的100个字节存在内存泄露）

第二题

char* getmemory(void)
{char p[]="hello,liren";return p;
}
void test(void)
{char* str=NULL;str=getmemory();printf(str);
}
int main()
{test();return 0;
}

这种题称为返回栈空间地址的问题

答案：一堆乱码！

解答：getmemory函数内部创建数组是在栈区上创建的，出了函数，p数组的空间就还给了操作系统，返回的地址是没有实际的意义的，如果通过返回的地址，去访问内存就是非法访问内存的。

第三题

void getmemory(char** p,int num)
{*p = (char*)malloc(num);
}
void test(void)
{char* str=NULL;getmemory(&str,100);strcpy(str,"liren");printf(str);
}
int main()
{test();return 0;
}

答案：程序奔溃！

解答：应在test函数里面使用free函数释放str，并将其设为空指针。

第四题

void test(void)
{char* str=(char*)malloc(100);strcpy(str,"liren");free(str);if(str!=NULL){strcpy(str,"love tongtong");printf(str);}
}
int main()
{test();return 0;
}

答案：程序奔溃！

解答：test函数中提前free了一次，造成下面的非法访问内存。（注：使用free后并不会将指针置空，必须要手动置空）

—————————————————————————————————

到此为止，应该对动态内存开辟有相当的了解了吧，那接下来我会更新如何运用动态内存开辟制作一个通讯录，持续更新！（还将设计文件操作的知识）

C/C++动态内存开辟详解（含常见错误以及经典面试题）相关推荐

C语言动态内存开辟详解（malloc，calloc，realloc，free，柔型数组）
目录一.概述二.相关库函数的使用 1.malloc 2.calloc malloc vs. calloc 异同 3.free的使用 4.realloc 三.易错点四.C\C++程序的内存开辟规则 ...
SpringMVC接受JSON参数详解及常见错误总结我改
SpringMVC接受JSON参数详解及常见错误总结最近一段时间不想使用Session了,想感受一下Token这样比较安全,稳健的方式,顺便写一个统一的接口给浏览器还有APP.所以把一个练手项目的前 ...
C语言动态内存分配详解
文章目录前言一.为什么存在动态内存分配 1.已掌握的内存开辟方式 2.上述开辟空间方式的特点 3.为什么存在动态内存分配二.动态内存函数的介绍 1.malloc 2.free 3.calloc ...
【C语言】动态内存分配详解
目录一.为什么有动态内存分配二.动态内存分配函数 (1)malloc()函数 (2)calloc()函数 (3)realloc()函数三.常见的动态内存错误 1.越界访问 2.内存泄漏 3.对N ...
【C++】动态内存分配详解（new/new[]和delete/delete[]）
原文链接:https://blog.csdn.net/qq_40416052/article/details/82493916 代码还是原文看着方便,在此不调整格式了一.为什么需要动态内存分配? 在 ...
Spark 内存管理详解（下）：内存管理
本文转自:Spark内存管理详解(下)--内存管理本文最初由IBM developerWorks中国网站发表,其链接为Apache Spark内存管理详解在这里,正文内容分为上下两篇来阐述,这是下 ...
jvm之java内存区域详解篇guide哥yyds
jvm 一.java内存区域详解 1.运行时数据区域线程私有的: 虚拟机栈本地方法栈程序计数器线程共享的: 堆方法区直接内存(非程序运行时数据区的一部分) 1.1什么是程序计数器程序计数 ...
Linux进程地址空间与进程内存布局详解，内核空间与用户空间
Linux进程地址空间与进程内存布局详解程序段(Text):程序代码在内存中的映射,存放函数体的二进制代码. 初始化过的数据(Data):在程序运行初已经对变量进行初始化的数据. 未初始化过的数据( ...
【C语言】动态内存开辟
目录一.动态内存开辟的原因二.动态内存开辟函数 1.malloc函数 2.free函数 3.calloc 4.realloc 总结三.C/C++内存开辟四.柔性数组 1.柔性数组定义 2.柔性 ...

C/C++动态内存开辟详解（含常见错误以及经典面试题）