目錄
前言：
幾個經(jīng)典的例題題
例一：
例二：
例三：
例四：
例五：?
?C/C++程序的內(nèi)存開辟
柔性數(shù)組
柔性數(shù)組的特點：
柔性數(shù)組的使用:?
柔性數(shù)組的代替：
柔性數(shù)組的優(yōu)勢：
小結(jié)：
前言：
希望在復(fù)習(xí)完詳解C語言—動態(tài)內(nèi)存分配(一)???????，閱讀此篇文章會進一步提升你的能力！
幾個經(jīng)典的例題題
例一：
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;
}運行之后 沒有結(jié)果，異常退出：
?
我們在調(diào)試中可以看到程序發(fā)生異常。?
- 首先主函數(shù)調(diào)用Test函數(shù)，Test函數(shù)聲明一個char*類型變量str對其賦值為NULL，
- 然后調(diào)用GetMemory函數(shù)，將str作為參數(shù)傳入，形式參數(shù)p只是將實參str的值拷貝一份，兩者是獨立的，函數(shù)中對 p 動態(tài)分配空間100個字節(jié)空間，與str沒有關(guān)系，所以調(diào)用GetMemory函數(shù)函數(shù)之后 str 還是空指針，
- strcpy的參數(shù)是指針類型，strcpy內(nèi)部需要對指針類型參數(shù)進行解引用，
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? str作為參數(shù)造成對空指針進行解引用操作，形成對空指針的非法訪問。
該程序會造成兩個問題：
- 對NULL指針進行了解引用操作，程序會崩潰。
- 沒有釋放空間，造成內(nèi)存泄漏問題。
因此我們做出以下修改：?
想要修改指針變量需要將指針變量的地址傳入函數(shù)中，函數(shù)的參數(shù)用二級指針接收，這樣在函數(shù)內(nèi)部可以對其動態(tài)分配空間。
void GetMemory(char** p)
{
*p = (char*)malloc(100);
}
void Test(void)
{
char* str = NULL;
GetMemory(&str);
strcpy(str, "hello world");
printf(str);
//釋放
free(str);
str = NULL;
}
int main()
{
Test();
return 0;
}?輸出結(jié)果：
例二：
char* GetMemory(void)
{
char p[] = "hello world";
return p;
}
void Test(void)
{
char* str = NULL;
str = GetMemory();
printf(str);
}
int main()
{
Test();
return 0;
}輸出結(jié)果：
?
GetMemory函數(shù)中，p 儲存了"hello world"首地址，返回為p，當GetMemory函數(shù)調(diào)用完后，雖然str獲取到p儲存的地址，但p的空間會被銷毀，p變成了野指針，str獲取到的就是野指針。相當于非法訪問。
?如果在給p加上static聲明 p 為靜態(tài)變量，延長生命周期，就可以輸出"hello world"。
例三：
int* test()
{
int a = 10;
return &a;
}
int main()
{
int* p = test();
printf("%d\n", *p);
return 0;
}輸出結(jié)果：
調(diào)用test函數(shù)時 一旦test函數(shù)返回，變量a的空間不會立即被刪除，但是它的生命周期結(jié)束，該內(nèi)存空間可以被系統(tǒng)重用，也就是說，該內(nèi)存空間可能會被分配給后續(xù)的函數(shù)調(diào)用或變量，該內(nèi)存可能會被其他數(shù)據(jù)覆蓋。
這次可能只是僥幸a的空間沒有占用，如果在輸出語句前再加上這樣一條這樣的輸出語句，
printf("hehe");a的空間就被占用了，輸出結(jié)果將不再是 10 。
?輸出結(jié)果：
例四：
void GetMemory(char** p, int num)
{
*p = (char*)malloc(num);
}
void Test(void)
{
char* str = NULL;
GetMemory(&str, 100);
strcpy(str, "hello");
printf(str);
}
int main()
{
Test();
return 0;
}輸出結(jié)果：?
看似沒有問題，但還是存在唯一的問題——忘記釋放內(nèi)存。?
free(str);
str = NULL;例五：?
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;
}?free處理完str，str變成野指針，所以判斷不為空，對其進行拷貝，但str指向的空間已被free回收了，再進行拷貝就造成非法訪問內(nèi)存。
其實用free在釋放完，要及時將str即使賦值為NULL。
?C/C++程序的內(nèi)存開辟
1. 棧區(qū)（stack）：在執(zhí)行函數(shù)時，函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲單元都可以在棧上創(chuàng)建，函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時這些存儲單元自動被釋放。棧內(nèi)存分配運算內(nèi)置于處理器的指令集中，效率很高，但是分配的內(nèi)存容量有限。 棧區(qū)主要存放運行函數(shù)而分配的局部變量、函數(shù)參數(shù)、返回數(shù)據(jù)、返回地址等。2. 堆區(qū)（heap）：一般由程序員分配釋放， 若程序員不釋放，程序結(jié)束時可能由OS回收 。分配方式類似于鏈表。3. 數(shù)據(jù)段（靜態(tài)區(qū)）（static）存放全局變量、靜態(tài)數(shù)據(jù)。程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。4. 代碼段：存放函數(shù)體（類成員函數(shù)和全局函數(shù)）的二進制代碼。
實際上普通的局部變量是在棧區(qū)分配空間的，棧區(qū)的特點是在上面創(chuàng)建的變量出了作用域就銷毀。但是被static修飾的變量存放在數(shù)據(jù)段（靜態(tài)區(qū)），數(shù)據(jù)段的特點是在上面創(chuàng)建的變量，直到程序結(jié)束才銷毀，所以生命周期變長。
柔性數(shù)組
struct s
{
int n;
int arr[];//柔性數(shù)組
};
struct s
{
int n;
int arr[0];//柔性數(shù)組
};柔性數(shù)組的特點：
- 結(jié)構(gòu)中的柔性數(shù)組成員前面必須至少一個其他成員。
- sizeof 返回的這種結(jié)構(gòu)大小不包括柔性數(shù)組的內(nèi)存。
- 包含柔性數(shù)組成員的結(jié)構(gòu)用malloc ()函數(shù)進行內(nèi)存的動態(tài)分配，并且分配的內(nèi)存應(yīng)該大于結(jié)構(gòu)的大小，以適應(yīng)柔性數(shù)組的預(yù)期大小。
柔性數(shù)組的使用:?
struct s
{
int n;
int arr[0];
};
int main()
{
//printf("%d\n", sizeof(struct S));
struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 40);
if (ps == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
ps->n = 100;
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
ps->arr[i] = i + 1;
}
free(ps);
ps = NULL;
return 0;
}?如需增容則加上realloc函數(shù)進行增容：
int main()
{
//printf("%d\n", sizeof(struct S));
struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 40);
if (ps == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
ps->n = 100;
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
ps->arr[i] = i + 1;
}
//空間不夠，需要增容
struct S* ptr = realloc(ps, sizeof(struct S) + 60);
if (ptr == NULL)
{
perror("realloc");
return 1;
}
ps = ptr;
ps->n = 15;
for (i = 0; i < 15; i++)
{
printf("%d\n", ps->arr[i]);
}
//釋放
free(ps);
ps = NULL;
return 0;
}柔性數(shù)組的代替：
我們可以用指針類型的結(jié)構(gòu)體成員代替柔性數(shù)組：?文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-721282.html
struct S
{
int n;
int* arr;
};
int main()
{
struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S));
if (ps == NULL)
{
perror("malloc->ps");
return 1;
}
ps->n = 100;
ps->arr = (int*)malloc(40);//1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
if (ps->arr == NULL)
{
perror("malloc->arr");
return 1;
}
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
ps->arr[i] = i + 1;
}
//調(diào)整
int* ptr = (int*)realloc(ps->arr, 60);
if (ptr != NULL)
{
ps->arr = ptr;
}
else
{
perror("realloc");
return 1;
}
//打印
for (i = 0; i < 15; i++)
{
printf("%d\n", ps->arr[i]);
}
//釋放
free(ps->arr);
ps->arr = NULL;
free(ps);
ps = NULL;
return 0;
}柔性數(shù)組的優(yōu)勢：
如果我們的代碼是在一個給別人用的函數(shù)中，你在里面做了二次內(nèi)存分配，并把整個結(jié)構(gòu)體返回給用戶。用戶調(diào)用free可以釋放結(jié)構(gòu)體，但是用戶并不知道這個結(jié)構(gòu)體內(nèi)的成員也需要free，所以你不能指望用戶來發(fā)現(xiàn)這個事。所以，如果我們把結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存以及其成員要的內(nèi)存一次性分配好了，并返回給用戶一個結(jié)構(gòu)體指針，用戶做一次free就可以把所有的內(nèi)存也給釋放掉。
連續(xù)的內(nèi)存有益于提高訪問速度，也有益于減少內(nèi)存碎片。（其實，我個人覺得也沒多高了，反正你跑不了要用做偏移量的加法來尋址）
小結(jié)：
?學(xué)習(xí)之路道阻且長，希望大家堅持復(fù)習(xí)，堅持敲代碼，未來的你們一定會收到心儀的offer?。?！文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-721282.html
到了這里，關(guān)于詳解C語言—動態(tài)內(nèi)存分配(二)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
