c语言-常见的动态内存错误

文章目录

前言
一、常见的动态内存错误
- 1.1 对空指针进行解引用操作
- 1.2 对动态开辟的空间进行越界访问
- 1.3 对非动态开辟的空间使用free()
- 1.4 使用free()释放一块动态开辟的空间时，释放不完全
- 1.5 对同一块动态开辟的空间进行多次释放
- 1.6 动态开辟的空间使用后，不进行释放操作
二、经典笔试题
- 2.1 题目一
- 2.2 题目二
总结

前言

本篇文章叙述使用c语言提供的库函数实现动态内存管理的过程中，出现常见的错误。

一、常见的动态内存错误

1.1 对空指针进行解引用操作

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<limits.h>
int main()
{int* p = (int*)malloc(INT_MAX);*p = 20;  //当申请空间失败时，p = NULLfree(p);p = NULL;return 0;
}

以上代码容易出现问题，当使用malloc()申请空间时，申请失败会返回空指针，那么此时p为一个空指针，对一个空指针进行解引用，造成错误。
正确的做法：在使用动态申请的空间之前，首先进行判断是否申请成功。

改正后

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<limits.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
int main()
{int* p = (int*)malloc(INT_MAX);//判断if(NULL == p){printf("%s\n", strerror(errno));return 1; //结束函数}//使用*p = 20;  //释放操作free(p);p = NULL;return 0;
}

1.2 对动态开辟的空间进行越界访问

int main()
{//申请10个整型大小的空间int* p = (int*)malloc(10*sizeof(int));if (NULL == p){printf("%s\n", strerror(errno));return 1;}//为申请的空间赋值int i = 0;for (i = 0; i <= 10; i++){*(p + i) = i;}//释放free(p);p = NULL;return 0;
}

以上代码通过malloc()申请10个int大小的空间后，对这块空间访问时，*(p+10)造成越界访问

1.3 对非动态开辟的空间使用free()

int main()
{int arr[10] = { 0 };free(arr);return 0;
}

以上代码将arr指向的空间进行了释放操作，造成了错误。arr指向的空间属于栈区的空间，不属于动态开辟的空间，不可以进行释放操作。

1.4 使用free()释放一块动态开辟的空间时，释放不完全

int main()
{//申请一块10个int大小的空间int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));if (NULL == p){printf("%s\n", strerror(errno));return 1;}//使用*p = 10;p++;  //p往前走4个字节，p的指向改变导致释放空间时发生错误//释放free(p);p = NULL;return 0;
}

以上代码使用动态申请的空间后，改变了p的指向，导致释放内存时，释放不完全。

1.5 对同一块动态开辟的空间进行多次释放

int main()
{//申请一块10个int大小的空间int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));if (NULL == p){printf("%s\n", strerror(errno));return 1;}//使用*p = 10;//释放free(p);  //1free(p);  //2p = NULL;return 0;
}

以上代码将动态申请的空间进行了两次释放操作，导致出现错误
第一次释放p指向的空间后，p依然指向这块内存，但已经不属于当前程序的空间。
第二次释放操作时，p指向的空间不属于当前程序，造成非法访问。

1.6 动态开辟的空间使用后，不进行释放操作

int* getMomery()
{//申请一块10个int大小的空间int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));if (NULL == p){printf("%s\n", strerror(errno));return NULL;}return p;
}int main()
{int* p = getMomery();*p = 10;return 0;
}

以上代码造成内存泄露，属于重量级错误。
使用getMemory()申请一块空间并将起始位置返回后，在main()使用这块空间，结束后没有进行释放操作，导致内存泄露。

二、经典笔试题

2.1 题目一

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//笔试题讲解
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;
}

问：以上代码运行会输出什么内容?
答：以上代码不仅不会输出内容，还会造成内存泄露和因将字符串复制到NULL中，造成错误。
首先，str为局部变量，类型为char*; p为形式参数，类型为char*，p的改变不会改变str
当getMemory()调用结束后，p被销毁，但是申请的内存没有进行释放，造成内存泄露。
strcpy(NULL,“hello worldl”)会造成对空指针进行解引用，造成错误。

修改代码

void getMemory(char** p)
{*p = (char*)malloc(100);
}void test(void)
{char* str = NULL;getMemory(&str);if(str != NULL){strcpy(str, "hello world");printf(str);}//释放空间free(str);str = NULL;
}int main()
{test();return 0;
}

输出结果
在这里插入图片描述

2.2 题目二

//2. 返回局部变量的地址或临时变量的地址
char* getMemory(void)
{char p[] = "hello world";return p;
}
void test(void)
{char* str = NULL;str = getMemory();printf(str);
}
int main()
{test();return  0;
}