好了,我们继续来看,这篇文章过后我们会讲一下文件操作然后就进入初阶数据结构了。
test3
Void GetMemory2(char **p, int num)
{
*p = (char *)malloc(num);
}
void Test(void)
{
char *str = NULL;
GetMemory(&str, 100);
strcpy(str, "hello");
printf(str);
}
这里很明显就能看到,这里引用的函数名是不匹配的。同时动态分配的内存没有被释放,导致内存泄漏。然后这里printf的打印是不标准的,有些编译器可能会让你通过,当然有些就已经报错了,程序不稳定,有安全风险。
test4
void Test(void)
{
char *str = (char *) malloc(100);
strcpy(str, “hello”);
free(str);
if(str != NULL)
{
strcpy(str, “world”);
printf(str);
}
}
篡改动态内存区的内容,后果难以预料,非常危险。
因为 free(str);之后,str 成为野指针, if(str != NULL)语句不起作用。
在 free(str) 之后,str 指向的内存已经被释放,但后续代码仍然尝试使用 str(如 strcpy 和 printf),这会导致未定义行为。这里还有一个逻辑错误的问题:在 free(str) 之后,str 的值不会被自动设置为 NULL,因此 if(str != NULL) 的判断是无效的。
这四道题来自《高质量c++编程指南》,感兴趣的可以去看一下。
经过这四道题都绕不开内存的管理和运用。那我们接下去就看一下程序的内存开辟是怎么样的
程序内存分配的几个区域:
1. 栈区(stack):在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些 存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有 限。 栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。
2. 堆区(heap):一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。分配方式类似 于链表。
3. 数据段(静态区)(static)存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。
4. 代码段:存放函数体(类成员函数和全局函数)的二进制代码。
有了这幅图,我们就可以更好的理解在test2中讲的static关键字修饰局部变量延长生命周期的例子了。
实际上普通的局部变量是在栈区分配空间的,栈区的特点是在上面创建的变量出了作用域就销毁。
但是被static修饰的变量存放在数据段(静态区),数据段的特点是在上面创建的变量,直到程序结束才销毁
所以生命周期变长
柔性数组
也许你从来没有听说过柔性数组这个概念,但是它确实是存在的。C99 中,结构中的最
后一个元素允许是未知大小的数组,这就叫做『柔性数组』成员。
typedef struct st_type
{
int i;
int a[];//柔性数组成员
}type_a;
柔性数组的特点:
1.结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
2.sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
3.包含柔性数组成员的结构用malloc ()函数进行内存的动态分配,并且分配的内存应该大于结构的大小,以适应柔性数组的预期大小。
我们再来看一下柔性数组的使用
//代码1
int i = 0;
type_a *p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a)+100*sizeof(int));
//业务处理
p->i = 100;
for(i=0; i<100; i++)
{
p->a[i] = i;
}
free(p);
这样柔性数组成员a,相当于获得了100个整型元素的连续空间。或者可以改为
//代码2
typedef struct st_type
{
int i;
int *p_a;
}type_a;
type_a *p = malloc(sizeof(type_a));
p->i = 100;
p->p_a = (int *)malloc(p->i*sizeof(int));
//业务处理
for(i=0; i<100; i++)
{
p->p_a[i] = i;
}
//释放空间
free(p->p_a);
p->p_a = NULL;
free(p);
p = NULL;
上述 代码1 和 代码2 可以完成同样的功能,但是 方法1 的实现有两个好处: 第一个好处是:方便内存释放
如果我们的代码是在一个给别人用的函数中,你在里面做了二次内存分配,并把整个结构体返回给用户。用户调用free可以释放结构体,但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要free,所以你不能指望用户来发现这个事。所以,如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分配好了,并返回给用户一个结构体指针,用户做一次free就可以把所有的内存也给释放掉。
第二个好处是:这样有利于访问速度.
我们之前说过,开辟两端空间的中间部分的空间碎片,我们是不知道系统会不会去用的,也就是说一定程度上访问是不连贯的,连续的内存有益于提高访问速度,也有益于减少内存碎片。
好了柔性数组的知识就到这里为止了,感谢阅读,祝你我都能一直坚持下去,人生终有回甘。