C语言动态内存管理（二）经典笔试题

第二篇内容为大家详细剖析关于动态内存管理的几个经典笔试题

四、笔试题

1.请问运行Test函数会有什么样的结果？

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;
}

结果：

结果运行出错的原因：

（1）
调用GetMemory函数的时候，str的传参为值传递，p是str的临时拷贝，所以在GetMemory函数内部将动态开辟空间的地址存放在p中的时候，不会影响str，所以GetMemory函数返回之后，str中依然是NULL指针。strcpy函数就会调用失败，原因是对NULL指针的解引用操作，程序会崩溃
（2）
GetMemory函数内部malloc申请的空间没有机会释放，造成了内存泄漏

本题目注意点：

（1）注意这个程序想释放也释放不了，无论是在主函数中释放还是在test函数内部。因为一旦返回，就没有人记得动态开辟的空间在哪里，动态开辟空间的地址带不出来。
（2）而这道题的本意是想把100个字节的地址放到str里面，然后把hello world拷贝到str指向的空间里。

改正该题目的错误：

正确修改1：（利用传值）

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

解释：
（1）这里也是利用传值，但是GetMemory函数返回的是指针，p所指向的是malloc出来的空间，是在堆上，除了函数不销毁这块空间，通过p返回的地址仍然可以找到这块空间。
与原题传值对比：
原题目中的p是函数的形参变量，形参变量是个临时变量，出了函数就销毁了。p销毁了，p这块空间还给操作系统，没人记得malloc申请的空间在哪里。
（2）使用完动态开辟的这块空间用free回收掉

正确修改2：（利用传址）

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

解释：
将指针str的地址传给GetMemory函数的形参，str是char类型的是一级指针，它的地址用二级指针**p接收，在GetMemory函数中的p存的就是str,这样的话不通过返回值也能把地址带回来

本题涉及知识点

关于printf打印字符的两种方式：

比如这句代码 char* p=“hehe\n”;
意思不是把字符串hehe\n放到p里面，而是把这个表达式字符串首地址h的地址放到p中

2.请问运行Test函数会有什么样的结果？

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

结果

出错原因：

返回栈空间地址的问题：
GetMemory函数内部创建的数组是临时的，虽然返回了数组的起始地址给str,但是数组的内存出了GetMemory函数就被回收了，而str依然保存了数组的起始地址，这时使用str,str就是野指针

通俗理解本题：

张三开了一间房，告诉李四明天来如家酒店302房间可入住，但是在李四来之前，张三已经把房间退了。等到李四根据张三提供的地址来到302时却无法入住，这间房也不属于李四。

这里的把房间退了相当于将空间还给操作系统，即使你有这个空间的地址信息，而这个空间确不属于你，且不能访问这个空间

教训：局部变量的地址不要随便返回

举例说明：

根据上面的讲解，这里打印的应该是随机值，而这里刚好打印出正确的结果，是怎么回事？难道这样写也正确吗？
答：这样写是错误的。之所以刚好打印出结果10，是因为恰好空间没有被改掉的情况。

---

当多打印个别的语句时，就可以发现此时*p的值改变成5了。

这里为什么多打印个hehe下面就变了？
答：因为栈帧空间会被覆盖

重点内容：注意区分在函数里什么时候可以返回

char* GetMemory(char* p) {
	p = (char*)malloc(100);
	return p;
}

3.请问运行Test函数会有什么样的结果？

void GetMemory(char** p, int num)
{
	*p = (char*)malloc(num);
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	GetMemory(&str, 100);
	strcpy(str, "hello");
	printf(str);
}

错误点：

malloc动态开辟的空间在使用完没有释放掉，造成内存泄漏

改正：

释放指针并将指针置为空

重点

free完之后的指针如果不是空指针，一定要置为空指针，避免野指针问题

4.请问运行Test函数会有什么样的结果？

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

错误点：

（1）free完动态开辟的空间应该及时将指针置空，这里没有置空
（2）str指向的空间已经回收了，因为str没有置为空指针，还能找到刚开辟的那块空间，但是这块空间已经回收给操作系统了，不属于str,不能用，拷贝时形成非法访问，此时的str是野指针

改正：

5.Nice校招笔试题

指出下面哪段程序有问题，并说明问题是什么。

（1）

该题是返回栈空间地址的问题。
如果有人接收了这个函数返回的指针，就会造成野指针的问题。

（2）

指针ptr没有初始化，没有任何指向，里面是随机值。
不知道ptr指向谁，直接对它解引用
对野指针解引用，还把10放进去，非法访问内存。

结语：
本篇内容就到这里啦，关于动态内存管理的内容未完待续，请见下篇博客。如果对大家有帮助的话，希望友友们可以点赞收藏博客，关注后续的学习内容哦！❤️