内存的思考题

本文探讨了C语言中几种常见的内存管理方法及其实现细节。包括直接在栈上分配内存、通过malloc动态分配内存并返回指针,以及双层指针传递以正确分配和使用堆内存。文中还讨论了不当内存管理可能导致的问题,如程序崩溃、内存泄漏和野指针等。

void GetMemory(char *p)

{

     p = (char *)malloc(100);

}

 

void Test(void)

{

     char *str = NULL;

     GetMemory(str);

     strcpy(str, "hello world");

     printf(str);

}

 

结局:程序崩溃。因为GetMemory并不能传递动态内存,Test函数中的 str一直都是 NULLstrcpy(str, "hello world");将使程序崩溃。

 

=====================================

 

char *GetMemory(void)

{

     char p[] = "hello world";

     return p;

}

 

void Test(void)

{

     char *str = NULL;

     str = GetMemory();

     printf(str);

}

 

结局:可能是乱码。

因为GetMemory返回的是指向“栈内存”的指针,该指针的地址不是 NULL,但其原现的内容已经被清除,新内容不可知。

 

 

=====================================

 

 

void GetMemory(char **p, int num)

{

     *p = (char *)malloc(num);

}

 

void Test(void)

{

     char *str = NULL;

     GetMemory(&str, 100);

     strcpy(str, "hello");

     printf(str);

}

 

结局:(1)能够输出hello   2)内存泄漏

 

 

=====================================

 

 

void Test(void)

{

     char *str = (char *) malloc(100);

     strcpy(str, hello);

     free(str);   

     if(str != NULL)

     {

         strcpy(str, world);

         printf(str);

     }

}

 

结局: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。

 

### C语言笔试题目中的内存管理常见问题解析 #### 函数返回局部数组地址的问题 考虑如下函数定义: ```c char *GetMemory(void) { char p[] = "hello world"; return p; } ``` 此代码尝试返回一个局部字符数组 `p` 的地址。然而,在调用者环境中使用该返回值是不安全的,因为当 `GetMemory()` 执行完毕后,栈上的临时对象即被销毁,所指向的数据可能不再有效[^1]。 #### 结构体成员对齐与填充字节的影响 对于带有特定数据类型的结构体声明, ```c struct tagTest1 { short a; /* 2 bytes */ char d; /* 1 byte */ long b; /* 4 bytes */ long c; /* 4 bytes */ }; ``` 在应用了 `#pragma pack(4)` 编译指令之后,编译器会按照指定边界调整字段布局并插入必要的填充字节以满足对齐要求。因此即使原始总长度不足16字节,实际占用空间也可能达到或多于预期尺寸[^2]。 #### 指针初始化不当引发的风险 下面的例子展示了未适当初始化指针所带来的隐患: ```c struct student { char *name; int score; } stu, *pstu; strcpy(stu.name, "Jimy"); // name 这个成员没有指向合法地址,malloc分配前不可写入 ``` 这里试图复制字符串到尚未通过 `malloc` 或其他方式获得的有效内存位置上,这可能导致程序崩溃或行为异常[^3]。 #### 静态存储区的特点及其应用场景 静态变量和全局变量均位于进程启动时就已准备好的固定区域内,它们在整个应用程序生命周期内持续存在直到结束为止。这类资源适合用于那些需要保持状态跨越多个函数调用的情形[^4]。
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