第42课 内存操作经典问题分析二

Posted 2020-07-04

1. 常见内存错误

（1）结构体成员指针未初始化

（2）结构体成员指针未分配足够的内存

（3）内存分配成功，但并未初始化

（4）内存操作越界

【实例分析】常见的内存错误1

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

void test(int* p, int size) //对内存操作时，有带长度信息
{
    int i = 0;
    for(i = 0; i<size; i++)
    {
        printf("%d\n",p[i]);
    }

    free(p);//不合符谁申请谁释放原则
            //当p指向一个数组时，该操作是非法的，因为
            //只能free堆中的内存。
}

void func(unsigned int size)
{
    int* p = (int*)malloc(size * sizeof(int));
    int i = 0;

    if(size % 2 != 0)  //当size为奇数时会p产生内存泄漏
    {
         return;
    }

    for(i=0; i<size; i++)
    {
        p[i] = i;
        printf("%d\n", p[i]);
    }

    free(p);

}

int main()
{
    int* p = (int*)malloc(5 * sizeof(int));
    
    test(p, 5); //test内部释放了p所指内存，不符合谁申请谁释放原则

    free(p); //这里重复释放p，会造成程序崩溃

    func(9); //参数为奇数，会造成内存泄漏！
    func(10);//正常

    return 0;
}

2. 内存操作的交通规则

（1）动态内存申请之后，应该立即检查指针的值是否为NULL，防止使用NULL指针

int* p = (int*)malloc(56);

if (p != NULL){

     //do something here!

}

……

（2）free指针之后必须立即赋值为NULL。（如free(p);p=NULL;）

（3）任何与内存操作相头的函数都必须带长度信息

void printf(int* p, int size) //带长度信息size
{   

    int i = 0;
    snprintf(buf,sizeof(buf), "%s\n", "Hello World!");

    for(i = 0;i< size; i++){  //长度信息size
        printf("%s\n",p[i])
    }
}

（4）malloc操作和free操作必须匹配，防止内存泄露和多次释放。并且遵循谁申请谁释放的原则。

【实例分析】常见的内存错误2

 

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

struct Demo
{
    char* p;
};


int main()
{
    struct Demo d1;//结构体（内含指针变量）未被初始化
    struct Demo d2;

    char i = 0;
    
    for(i=‘a‘; i< ‘z‘; i++)
    {
        d1.p[i] = i; //d1.p指针未被初始化，内存空间也未分配
    }

    d2.p = (char*)calloc(5, sizeof(char));
    
    printf("%s\n", d2.p);

    for(i=‘a‘; i< ‘z‘; i++)
    {
        d2.p[i] = i;
    }

    free(d2.p);

    return 0;
}

3. 小结

（1）内存错误的本质源于指针保存的地址为非法值（如指针未初始化或指针运算导致的越界）

（2）内存泄漏源于malloc和free不匹配。当malloc次数多于free里产生内存泄漏。反之程序可能崩溃。