C语言必背100代码系列文章-第三篇：指针与内存管理

C语言必背100代码系列文章目录

第一篇：基础语法与入门必背代码

    核心内容：Hello World、条件判断、循环结构、数组基础、函数定义等。

第二篇：数组与字符串操作

   核心内容：数组排序、字符串处理、多维数组、字符匹配、内存拷贝等。

第三篇：指针与内存管理

核心内容：指针运算、动态内存分配、结构体指针、函数指针、内存泄漏检测等。

第四篇：递归与算法

核心内容：阶乘递归、汉诺塔、分治算法、回溯算法、动态规划基础等。

第五篇：数据结构实现

核心内容：链表、栈、队列、二叉树、哈希表、图的基本操作。

第六篇：文件操作与IO

核心内容：文本文件读写、二进制文件操作、日志管理、CSV/JSON解析等。

第七篇：数学与算法进阶

核心内容：快速幂、素数测试、进制转换、矩阵运算、蒙特卡洛模拟等。

第八篇：系统编程与底层开发

核心内容：进程控制、线程同步、信号处理、套接字编程、系统调用封装等。

第九篇：网络编程进阶

核心内容：TCP/UDP通信、HTTP请求、WebSocket、SSL/TLS加密、网络抓包等。

第十篇：综合项目与工具

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第三篇：指针与内存管理

想系统掌握C语言内存管理精髓？这10个实战代码模板助你构建高效稳定的程序！从动态数组扩容到结构体深拷贝实现，从内存池优化到文件映射加速，本文深度解析工业级内存操作范式。每个案例聚焦关键场景：动态二维数组的灵活创建、柔性数组的零拷贝技巧、Valgrind与AddressSanitizer协同调试……更有C11内存对齐指令、TLSF自定义分配器等进阶方案。无论你是正在优化对象创建效率的开发者，还是想夯实指针与内存控制基底的学习者，这篇覆盖动态分配、对齐策略、池化技术等核心领域的干货合集，都能让你的C语言代码质量实现跃迁！

1. 动态内存分配（malloc与free）

c

	#include <stdio.h>
	#include <stdlib.h>
	int main() {
	int n;
	printf("Enter the number of elements: ");
	scanf("%d", &n);
	// 动态分配数组
	int *arr = (int *)malloc(n * sizeof(int));
	if (arr == NULL) {
	printf("Memory allocation failed\n");
	return 1;
	}
	// 初始化数组
	for (int i = 0; i < n; i++) {
	arr[i] = i + 1;
	}
	// 打印数组
	for (int i = 0; i < n; i++) {
	printf("%d ", arr[i]); // 输出：1 2 3 ... n
	}
	// 释放内存
	free(arr);
	return 0;
	}

• 详细注释：
  • malloc：分配未初始化的内存块。
  • 检查NULL：避免内存分配失败导致程序崩溃。
• 应用场景：运行时确定数组大小、动态数据结构（如链表）。
• 常见问题：
  • 忘记free导致内存泄漏。
  • 访问已释放的内存（悬垂指针）。

2. 内存泄漏检测（Valgrind工具）

c

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

• Valgrind检测命令：

bash

	gcc -g leak_example.c -o leak_example
	valgrind --leak-check=full ./leak_example

• 输出示例：

==12345== 10 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1

• 详细注释：
  • Valgrind检测内存泄漏、越界访问等。
• 应用场景：调试复杂程序、性能优化。