动态内存开辟与柔性数组详解

lovevivi

发布于 2022-11-10 14:44:10

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发布于 2022-11-10 14:44:10

文章被收录于专栏：萌新的日常

一、动态内存函数

1.malloc函数

size代表字节数如果开辟空间成功则返回这块空间的地址如果开辟空间失败则返回NULL 正常来说创建10个整形空间应为 void*p=void *malloc(10 sizoef(int)); 但是由于void 解引用会报错所以（int * ）p=(int * )malloc(10sizeof(int));

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
 int*p=(int*)malooc(10*sizeof(int));
 if(p!=NULL)
 {
  int i=0;
  for(i=0;i<10;i++)
  {
    *(p+i)=i;
  }
 }
free(p);
p=NULL;
return 0;
}

如果free(NULL) 则代表什么都不做

2.calloc函数

num代表元素个数 size代表字节数与malloc函数不同，calloc函数可以将每个元素初始化为0

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
 int*p=(int*)malloc(10*sizeof(int));
 if(p!=NULL)
 {
  int i=0;
  for(i=0;i<,10;i++)
  {
    printf("%d\n",*(p+i));//malloc没有初始化 全为随机值
  }
 }
free(p);
p=NULL;
return 0;
}

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
 int*p=(int*)calloc(10,sizeof(int));
 if(p!=NULL)
 {
  int i=0;
  for(i=0;i<10;i++)
  {
   printf("%d\n",*(p+i));//calloc可以初始化 全是0
  }
 }
 free(p);
 p=NULL;
 return 0;
}

3.realloc函数

realloc函数为一个扩大空间的作用 memblock为前一个的初始地址 size为增大后新空间的大小
realloc返回值有两种情况：

后面空间足够，则返回原来的初始地址

当两种情况都不存在时即无法开辟新空间则返回NULL

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
 int*p=(int*)malloc(10*sizeof(int));
 if(p!=NULL)
 {
  int i=0;
  for(i=0;i<10;i++)
  {
   *(p+i)=i;
  }
 }
 int*str=(int*)realloc(p,20*sizeof(int));//正常来说只要返回到p就可以了 但是要考虑到 为NULL时的情况 free(NULL)就什么都不做了 会造成内存泄漏
 if(str!=NULL)
 {
  p=str;
 }
 free(p);
 p=NULL;
 return 0;
}

二、常见动态内存错误

1.对NULL的解引用操作

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
 int*p=(int*)malloc(10*sizeof(int);
 int i=0;
 for(i=0;i<0;i++)
 {
  *(p+i)=i;//如果开辟失败返回NULL *NULL会报错
 }
 free(p);
 p=NULL;
 return 0;

2.对动态空间的越界访问

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
 int*p=(int*)malloc(10*sizeof(int));
 if(p!=NULL)
 {
  int i=0;
  for(i=0;i<40;i++)
  {
   *(p+i)=i;//开辟10个整数空间 想要访问40个整形 会造成越界访问
  }
 }
 free(p);
 p=NULL;
 return 0;
}

3.对非动态内存使用free释放

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
 int arr[10]={0};
 int *p=arr;//arr是首元素地址 是在栈区上的
  free(p);//动态内存 是在堆区上的 free栈区的会报错
  p=NULL;
  return 0;
}

4.使用free释放一块动态内存开辟的一部分

#inlcude<stdio.h>
#inlcude<stdlib.h>
int main()
{
 int*p=(int*)malloc(10*sizeof(int));
 if(p!=NULL)
 {
  int i=0;
  for(i=0;i<10;i++)
  {
   *p++=i;//p指针本身向后移动 free释放掉p现在所在后面的空间 会造成内存泄漏
  }
 }
 free(p);
 p=NULL;
 return 0;
}

5.对同一块内存的多次释放

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
 int*p=(int*)malloc(10*sizeof(int));
 free(p);
 //p=NULL;
 free(p);
 //p=NULL;
 return 0;
}

此时体现出p=NULL的重要性如果没有这两个p=NULL 会报错而加上后 free(NULL)表示什么都不做

6.动态开辟的空间忘记释放

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void test()
{
 int*p=(int*)malloc(10*sizeof(int));
 //free(p);
}
int main()
{
  test();
}
return 0;

p是虽然是一个指针变量但也是个局部变量随着函数销毁而销毁，使得 malloc创建的10个整形空间内存泄漏

三、笔试题

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
void memoey(char*p)
{
 p=(char*)malloc(100);
}
int main()
{
char*str=NULL;
memory(str);
strcpy(str,"hello world");
printf(str);
return 0;
}

会报错 memory函数将指针传过去由指针接收是传值调用 p为一份临时拷贝，随着函数销毁二销毁所以即便是开辟动态内存也无法传给str， str依旧为NULL 在memory函数中随着函数结束局部变量p也会被销毁使动态内存开辟的100个字节存在内存泄漏
改错

  #include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
void memoey(char**p)
{
  *p=(char*)malloc(100);
}
int main()
{
char*str=NULL;
memory(&amp;str);
strcpy(str,"hello world");
printf(str);
return 0;
}

将一级指针的地址传过去由二级指针接收为传址调用可将动态内存返回

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
char*memory()
{
char p[]="hello world";
return p;
}
void test()
{
 char*str=NULL;
 str=memory();
 printf(str);
}
int main()
{
test();
return 0;
}

会报错数组是在栈区上创建的，随着函数的销毁而销毁虽然 return p将h的地址传给了str 但是输出时返回找memory函数就找不到了属于非法访问内存

四、柔性数组

特点

在柔性数组上面至少有一个成员存在
在使用sizeof计算大小时不包括柔性数组的内存

#include<stdio.h>
struct S
{
 int n;
 int arr[];//一个未知大小的数组 --柔性数组
}
int main()
{
 struct S s={0};
 printf("%d\n",sizeof(s));//4
}

在一个结构体包含柔性数组时应使用malloc创建动态内存空间并加上期望的柔性数组的大小

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct S
{
 int n;
 int arr[];//期望柔性数组大小是10个整形
}
int main()
{
 strcut S*p=(struct S*)malloc(sizeof(s)+10*sizeof(int));
 free(p);
 p=NULL;
 return 0;
}

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原始发表：2022-09-18，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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