27.0、C语言——动态内存分配 (2)

27.0、C语言——动态内存分配 (2)

来看一道笔试面试题1 ->

找出这段代码中有什么问题：

void GetMemory(char* p) {
    p = (char*)malloc(100);
}
 
void test(void) {
    char* str = NULL;
    GetMemory(str);
    strcpy(str,"hello world");
    printf(str);
}
 
int main() {
    Test();
    return 0;
}

执行过程如下所示->

        1. main() 函数调用 test() 函数；
        2. 创建 str 指针变量 并 置为 NULL，
        3. 将 str 作为实参传值的方式调用 GetMemory() 函数；
        4. GetMemory() 函数临时拷贝一份 NULL 赋值给 p 指针，最后将 p 指向一块100字节动态开辟的内存空间；
        5. 注意这时候GetMomery() 函数结束后 p 指针生命周期结束被销毁，动态开辟的 100 字节内存空间也无法再次找到，而 str 是传值的方式，所以也并不能拿到 p 指向的地址，此时没有进行 free() 内存释放导致内存泄漏；
        6. 此时返回 test() 函数调用 strcpy( str , " hello world " ) 函数，由于 str 仍为 NULL，所以在strcpy() 函数执行的过程中也无法对其进行解引用操作，导致执行失败；
        7. 最后 printf 无法打印任何信息；

总结问题所在 ->

        1. 运行代码程序会出现崩溃的现象；
        2. 程序存在内存泄漏的问题；【str 以值传递的形式给 p，p 是GetMemory 函数的形参，只能函数内部有效，等 Getmemory 函数返回之后，动态开辟的内存空间尚未释放且无法找到，所以会造成内存泄漏】

笔试面试题 2 ->

找出这段代码中有什么问题：

char* GetMemory(void) {
    char p[] = "hello world";
    return p;
}
void Test(void) {
    char* str = NULL;
    str = GetMemory();
    printf(str);
}
int main() {
    Test();
    return 0;
}

        1. 这其实是一个返回栈空间地址的问题；
        2. 由于 GetMemory() 函数中的 p 数组是一个局部变量，所以当该函数执行结束，局部变量的声明周期也随之结束被销毁，那么返回的 首元素地址 p 指向的内存空间也被回收；
        3. 这时候再将 p 赋值给 str，然就在用 str 去访问这块已经被收回的内存地址，就会导致内存的非法访问，程序要么输出乱码要么崩溃；

笔试面试题3 ->

找出这段代码中有什么问题：

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);
}
int main() {
    Test();
    return 0;
}

        1. 那么这段代码就比较简单了：
        2. 只是在用完 malloc() 开辟的动态空间之后没有 free() 去释放，导致内存泄漏；
        3. 可以在 printf() 之后 free(str); str = NULL; ，释放 str 管理维护的内存空间，并且将str置为NULL;

笔试面试题4 ->

找出这段代码中有什么问题：

void Test(void) {
    char* str = (char*)malloc(100);
    strcpy(str,"hello");
    free(str);
    if (str != NULL) {
        strcpy(str,"world");
        printf(str);
    }
}
int main() {
    Test();
    return 0;
}

        1. 创建一个指针变量 str ，并让 str 指向一块动态开辟 100字节 的内存空间；
        2. 将字符串 " hello " 拷贝到 str 指向的 100字节 的内存空间中；
        3. free(str) 将 str 指向的这块 100 字节的内存空间全部释放；
        4. if() 判断，此时 str 所指向的空间内存只是被释放了被收回了，但是 str 并没有销毁或是置为 NULL，所以仍然指向这块内存空间；那么执行 if() 中的语句 strcpy(str,"world")；导致内存空间的非法访问【因为str所指向的空间已经被释放收回了】；
        5. 这里最后虽然程序能够成功的打印出 world 但是也存在重大问题 -> 内存非法访问；

C / C++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与处理器的指令中，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《初识C语言》中将的 static 关键字修饰局部变量的例子了；

        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；