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前言
當我們用動態內存分配函數來編寫程序時，在編寫的過程中常常會產生一些不易被察覺，被發現的錯誤，例如對NULL指針的解引用操作，對動態開辟空間的越界訪問，使用free釋放非動態開辟的空間，使用free釋放動態內存中的一部分，對同一塊動態開辟的空間，多次釋放，動態開辟空間忘記釋放。下面我們挨個來分析，刨析一下這些個常見的動態內存開辟的問題。
一、動態內存錯誤
1.對NULL指針的解引用操作
代碼如下（示例）：
錯誤示例：
//動態內存開辟
int main()
{
int* p = malloc(100000000000);
//沒有對mollac函數的返回值做判空處理
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
*(p + i) = 5;
}
return 0;
}
正確示例：
//動態內存開辟
int main()
{
int* p = malloc(100000000000);
if (p == NULL)
{
return 1;
}
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
*(p + i) = 5;
}
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", p[i]);
}
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
2.對動態開辟空間的越界訪問
代碼如下（示例）：
錯誤示例：
//動態內存開辟
int main()
{
int* p = (int*)malloc(10*sizeof(int));
if (p == NULL)
{
return 1;
}
int i = 0;
//越界訪問
for (i = 0; i < 40; i++)//malloc函數只是開辟了十個整型的空間，這里卻要訪問四十個元素。
{
*(p + i) = 5;
}
for (i = 0; i < 40; i++)
{
printf("%d ", p[i]);
}
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
正確示例：
//動態內存開辟
int main()
{
int* p = (int*)malloc(10*sizeof(int));
if (p == NULL)
{
return 1;
}
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
*(p + i) = 5;
}
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", p[i]);
}
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
3.使用free釋放非動態開辟的空間
代碼如下（示例）：
//動態內存開辟
int main()
{
int arr[10] = { 0 };//棧區
int* p = arr;
free(p);//使用free釋放非動態開辟的空間
p = NULL;
return 0;
}
4.使用free釋放動態內存中的一部分
代碼如下（示例）:
//動態內存開辟
int main()
{
int* p = malloc(10 * sizeof(int));
if (p == NULL)
{
return 1;
}
int i = 0;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
*p++ = i;//1：p一直往后走之后沒人知道起始空間的位置在哪，2：p釋放的只是后面空間的一部分，前面的空間并沒有得到釋放。
}
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
5.對同一塊動態內存動態開辟的空間多次釋放
代碼如下（示例）：
//動態內存開辟
int main()
{
int* p = malloc(10 * sizeof(int));
//使用
//釋放
free(p);
//再次釋放
free(p);//free要是傳的是空指針什么事都不會發生。
p = NULL;
return 0;
}
6.動態開辟的空間忘記釋放（容易造成內存泄露，比較嚴重）
代碼如下（示例）：
void test()
{
int* p = malloc(10 * sizeof(int));
if (p == NULL)
{
return 1;
}
//使用
//忘記釋放
}
//動態內存開辟
int main()
{
test();
return 0;
}
二、動態內存錯誤面試題分析
1.NULL指針傳參不取地址傳的也是一份臨時拷貝
例題分析：
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;
}
程序運行結果：
拷貝不成功，程序直接掛掉。
原因分析：
str傳給GetMemory函數的時候是值傳遞，所以GetMemory函數的形參p是str的一份臨時拷貝。
在GetMemory函數內部動態申請空間的地址，存放在P中，不會影響外面str，所以當GetMemory函數返回
之后，str任然是NULL指針，所以strcpy會失敗。
當GetMemory函數返回之后，形參p銷毀，使得動態開辟的100個字節存在內存泄漏。
?正確代碼：
//第一種改法：
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;
}
int main()
{
test();
return 0;
}
//第二種改法：
char* 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;
}
int main()
{
test();
return 0;
}
2.局部變量和形式參數存在于棧上
代碼如下（示例）：
//例題分析：
char* GetMemory(void)
{
char p[] = "hello world";
return p;
}
void Test(void)
{
char* str = NULL;
str = GetMemory();
printf(str);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
程序運行結果：
打印不成功，打印的都是隨機值
原因分析：
GetMemory函數內部創建的數組是在棧區上創建的
出了函數，p的數組的空間就還給了操作系統
返回的地址是沒有實際意義的，如果通過返回的地址，去訪問內存就是非法訪問內存。
?正確代碼：
char* GetMemory(void)
{
static char p[] = "hello world";
return p;
}
void test(void)
{
char* str = NULL;
str = GetMemory();
printf(str);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
3.動態內存開的空間記得free釋放掉
代碼如下（示例）
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;
}
錯誤分析：
申請的動態內存空間使用完之后沒有及時free釋放掉。
正確代碼：
void GetMemory(char** p, int num)
{
*p = (char*)malloc(num);
}
void test(void)
{
char* str = NULL;
GetMemory(&str, 100);
strcpy(str, "hello");
printf(str);
free(str);
str = NULL;
}
int main()
{
test();
return 0;
}
4.非法訪問內存
代碼如下（示例）
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;
}
錯誤分析：
申請的空間已經free釋放還給操作系統了，及時str還記得這塊空間的起始地址，但是也不能訪問，屬于非法訪問內存空間。
free完之后要及時把str置成NULL指針。
正確代碼：
void test(void)
{
char* str = (char*)malloc(100);
strcpy(str, "hello");
free(str);
str = NULL;
if (str != NULL)
{
strcpy(str, "world");
printf(str);
}
}
int main()
{
test();
return 0;
}
總結：
上述給大家簡單介紹了動態內存開辟常見的幾種問題，也分析了往年的幾道面試題里面的錯誤，讓我們加深了對這一章的理解，后續自己使用的時候可以有效的規避掉這些問題。相信大家都學會了。如果上述文章有任何問題?，歡迎大佬們提出質疑，我會虛心學習和改正，最重要的是能共同進步，共同成長，學習好編程。
原文鏈接：https://blog.csdn.net/m0_64397675/article/details/122942990
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