一道内存分配的面试题

这是读者在知识星球上写的面试题

我之前写的文章有很完整说过这部分

C语言，函数不可返回指向栈内存的指针

C 语言内存分配

堆和栈的区别（转过无数次的文章）

看完上面的文章，我觉得你至少对C语言程序变量内存有一个概念了解了。

然后看下这几张图

我们想知道一个程序栈的起始地址，我们只需要写个测试程序可以了。

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"int main(void)
{int a = 3;int *p = (int *)malloc(sizeof(int));printf("%p\n",&a);printf("%p\n",&p);printf("%p\n",p);return 0;
}

我们期望是这样的

实际运行是这样的，跟我们预期符合

0x7ffc3f47e1cc
0x7ffc3f47e1d0
0x562bf8677260

当然，也可以通过一些Linux 命令来查看这些信息

如果还有其他命令大家可以补充

size
nm
objdump

size 可以看到每个内存段的大小

weiqifa@bsp-ubuntu1804:~/c$ gcc neicunfenpei.c &&size ./a.outtext    data     bss     dec     hex filename1802     616       8    2426     97a ./a.out
weiqifa@bsp-ubuntu1804:~/c$

nm 可以看到更多的信息，包括里面的地址，还有标识符的区域，想看详细的可以看看man nm。

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"int gint = 1;int main(void)
{char * pch = "1231231";int a = 3;int *p = (int *)malloc(sizeof(int));printf("%p\n",&a);printf("%p\n",&p);printf("%p\n",p);return 0;
}

查看输出

weiqifa@bsp-ubuntu1804:~/c$ gcc neicunfenpei.c &&size ./a.outtext    data     bss     dec     hex filename1826     620       4    2450     992 ./a.out
weiqifa@bsp-ubuntu1804:~/c$ gcc neicunfenpei.c &&nm ./a.out
0000000000201014 B __bss_start
0000000000201014 b completed.7698w __cxa_finalize@@GLIBC_2.2.5
0000000000201000 D __data_start
0000000000201000 W data_start
0000000000000620 t deregister_tm_clones
00000000000006b0 t __do_global_dtors_aux
0000000000200db0 t __do_global_dtors_aux_fini_array_entry
0000000000201008 D __dso_handle
0000000000200db8 d _DYNAMIC
0000000000201014 D _edata
0000000000201018 B _end
0000000000000814 T _fini
00000000000006f0 t frame_dummy
0000000000200da8 t __frame_dummy_init_array_entry
0000000000000974 r __FRAME_END__
0000000000201010 D gint
0000000000200fa8 d _GLOBAL_OFFSET_TABLE_w __gmon_start__
0000000000000830 r __GNU_EH_FRAME_HDR
0000000000000580 T _init
0000000000200db0 t __init_array_end
0000000000200da8 t __init_array_start
0000000000000820 R _IO_stdin_usedw _ITM_deregisterTMCloneTablew _ITM_registerTMCloneTable
0000000000000810 T __libc_csu_fini
00000000000007a0 T __libc_csu_initU __libc_start_main@@GLIBC_2.2.5
00000000000006fa T mainU malloc@@GLIBC_2.2.5U printf@@GLIBC_2.2.5
0000000000000660 t register_tm_clonesU __stack_chk_fail@@GLIBC_2.4
00000000000005f0 T _start
0000000000201018 D __TMC_END__

ojbdump 大家可以自己去看看，参数比较多

来看看我们前面说的题目

#include "stdio.h"char * test_function(int n)
{int a = 3;char *p1 = "123";char p2[] = "456";printf("%p %p %p\n",&a,p1,p2);if(n == 0)return p1;return (char *)p2;
}int main(void)
{printf("%s\n",test_function(0));printf("%s\n",test_function(1));getchar();return 0;
}

这个代码在gcc下是编译会出现警告，而且运行后会出现段错误，因为我们访问了一个非法内存。

weiqifa@bsp-ubuntu1804:~/c$ gcc neicunfenpei.c && ./a.out
neicunfenpei.c: In function ‘test_function’:
neicunfenpei.c:11:12: warning: function returns address of local variable [-Wreturn-local-addr]return (char *)p2;^~~~~~~~~~
0x7fffe549a724 0x5641eaea1874 0x7fffe549a734
123
0x7fffe549a724 0x5641eaea1874 0x7fffe549a734
Segmentation fault (core dumped)
weiqifa@bsp-ubuntu1804:~/c$

你以为这就完了？

在devC++下，是可以正常运行的

这个dev C++ 让我觉得有点意思

所以在gcc 下，我们修改下代码

#include "stdio.h"char * pg =NULL;char * test_function(int n)
{int a = 3;char *p1 = "123";char p2[] = "456";pg = (char *)p2;printf("%p %p %p\n",&a,p1,p2);if(n == 0)return p1;return pg;
}int main(void)
{printf("%s\n",test_function(0));printf("%s\n",test_function(1));getchar();return 0;
}

再运行