malloc 与 free 相关的几个例子

不念不忘少年蓝@ 2022-09-09 13:56 175阅读 0赞

## 实例1： ##

分析下面代码是否有错误？指出错误后果，并修改成正确的代码。

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

**分析**：在 Test 函数中调用 GetMemory(str); 后，实参 str 并未发生改变，依然是 NULL。在C语言中，形参值的改变并不能影响实参值。因为实参和形参是属于两个不同的存储空间，实参 —> 形参 是值传递，即它是一次内存拷贝的过程。

**结果**：当程序运行到 strcpy(str, "hello world"); 时，会产生错误，程序崩溃。

**修改**：可以使用二级指针的形式，正确代码如下：

void GetMemory(char **p, int num)
    {
        *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
    }
    void Test(void)
    {
        char *str=NULL;
        GetMemory(&str, 100);
        strcpy(str,"hello world");
        printf(str);
        free(str);
    }
    
    /**分析如下：
    1)指针变量 str 本身占用一个4字节的存储单元，这个存储单元自己也是有一个地址值的，用 &str 来表示
    2)将 &str 作为实参传递给形参 p，那么二级指针 p 就指向了指针变量 str。二级指针就是指向指针的指针
    3)*p 运算就是指针 p 指向的指针变量 str 的值，然后将malloc动态申请的内存的首地址赋值给*p，就是赋
    值给指针变量str，也就是说str存放的就是这个动态内存空间的首地址，亦即指针str指向了这块动态分配的内
    存空间。
    */

<**Tips**> 在函数参数中使用二级指针的方式，可以把在一个函数内使用 malloc 动态分配的内存空间的首地址带出函数来，然后在其他地方就可以使用这片动态申请的内存空间了。

## 实例2： ##

分析下面代码是否有错误？指出错误后果，并修改成正确的代码。

char* GetMemory(void)
    {
      char p[] = "hello world";        //用字符串常量来初始化数组的内存空间
      //printf("address p: %#p\n", p); //address p: 0X000000000061FDA4
      return p;                        //编译器发出警告: warning: function returns address of 
                                       //local variable
    }
    
    void Test(void)
    {
      char *str = NULL;
      str = GetMemory();
      //printf("address str: %#p\n", str); //address str: 0000000000000000
      printf(str);
    }

**分析**：在 GetMemory() 函数中，试图返回数组变量 p 的首地址，但是数组p是函数 GetMemory 内的局部变量，而局部变量是存放在进程空间的栈区中的，当 GetMemory 函数执行结束时，为数组p分配的内存空间也会随之被自动释放掉。因此，在Test函数中，并不能输出正确的结果。

**结果**：输出的结果为空或者是乱码，这取决于编译器的编译处理。

**修改**：修改方式有两种，具体代码如下：

//方式1-将数组改成指针，然后返回指针变量（最简单）
    char* GetMemory(void)
    {
      char *p = "hello world";
      return p;
    }
    
    //方式2-使用二级指针的方式
    char* GetMemory(char **p)
    {
      *p = "hello world";
      return *p;
    }
    
    void Test(void)
    {
      char *str = NULL;
      str = GetMemory(&str);
      printf(str);
    }

<**Tips**> 在函数内，不要用 return 语句返回指向“栈内存”的指针，因为栈内存在函数结束运行时将会被系统自动释放掉。

## 实例3： ##

分析下面代码是否有错误？指出错误后果，并修改成正确的代码。

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

**分析**：在 GetMemory 函数中，使用 malloc 动态分配了内存，但是没有释放。在 Test 函数中可以输出 "hello world"，但是会存在内存泄漏的风险。

**修改**：在 Test 函数中添加一条语句：free(str);

<**Tips**> 使用 malloc 或者 calloc 动态分配内存空间时，使用完后，一定要记得使用 free 将动态申请的内存释放掉。

## 实例4： ##

分析下面代码是否有错误？指出错误后果，并修改成正确的代码。

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

**分析**：篡改动态内存区的内容，后果难以预料，非常危险。因为 free(str) 后，str指针就变成野指针了。if(str != NULL) 这个条件表达式是不起作用的，因此 if 语句块一定会被执行。

**修改**：在 free(str); 语句下面添加一条语句：str = NULL;

<**Tips**> free 掉一个指针后，最好马上将其赋值为NULL，不然容易导致野指针的出现。