【C语言】动态内存管理 经典笔试题

前言

通过前面动态内存管理的学习，我了解到如何去开辟空间，知道malloc，realloc，calloc的使用，它们之间有什么不同，以及如何释放动态开辟的内存，下面我们通过几个经典面试题，来巩固和加深我们对动态开辟的理解和掌握。
下面几个面试题，主要找出代码中的一些严重的错误，我也会解释其中的原因，同时也会将错误的代码修改，希望能够帮助大家。

笔试题1

错误代码

如果下面的test函数运行，会编译通过吗，可以先仔细阅读代码并仔细分析这个代码错误在哪里

#include
#include
#include
void GetMemory(char* p) 
{
	p = (char*)malloc(100);//开辟空间
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;//将str置为NULL
	GetMemory(str);//通过GetMemory函数将str传参给p
	strcpy(str, "hello world");//字符串拷贝
	printf(str);
}
int main()
{
	Test();//调用test函数
	return 0;
}
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分析+图解

从上述的代码中，我一步一步来分析，从Test函数调用，进入Test函数内部，将str置为空指针，然后再将str传参，指针p来接收str，p就表示NULL，然后malloc开辟100个字节的空间的地址放到p中，所以p就是指向100个字节空间的地址，开辟完空间然后跳出 GetMemory，回到Test函数中，但是我们发现str并没有改变，还是空指针，这时strcpy函数是无法拷贝字符串，所以我们要把str的地址传过去，p来接收str的地址，p就是指向str，然后对p的解引用找到str，把开辟空间的地址传给str，这是str就是指向开辟空间的地址，还有一个问题就是如果开辟空间如果不释放，内存空间就会泄漏，所以我们要对开辟空间进行free。

正确代码

#include
#include
#include
void GetMemory(char** p)
{
	*p = (char*)malloc(100);//对p进行解引用，找到str，把开辟空间的地址传给str，str指向malloc开辟的空间。
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	GetMemory(&str);//取出str的地址，由于str的类型是char*，所以接收str的地址是二级指针来接收
	strcpy(str, "hello world");
	printf(str);
	free(str);//释放开辟的空间
	str = NULL;
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}
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除了上述的改法，还可以将GetMemory的返回值类型改为char*，将p的地址返回，然后用str=GetMemory(str)接收，这样也可以把开辟空间的地址传给str。

笔试题2

错误代码

#include
#include

char* GetMemory(void)
{
    char p[] = "hello world";
    //static char p[] = "hello world";
	return p;
}

void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	str = GetMemory();
	printf(str);
}

int main()
{
	Test();
	return 0;
}
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从上述的代码中，最大的问题在于GetMemory函数体中，在栈区中为"hello world"开辟空间，p是数组名，表示存放着第一个字符的地址，然后返回p，但是在栈区开辟的空间，数组p出了作用域，空间就会被操作系统销毁，这是p就成了一个野指针，虽然p中存放着地址，但是指向的空间已经被销毁了，就会导致非法访问。

所以我们在 char p[] = "hello world"的前面加上static，这是就会改变它的生命周期，直到程序结束，内存空间才会销毁，这样就会避免出了所在的作用域就被销毁回收了。

笔试题3

#include
#include
#include

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;
}
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经过我们对第一道笔试题的分析，我们明显可以看出它的错误点，malloc开辟了空间一定要释放，不然会造成内存泄漏
free（str）;
str=NULL;

笔试题4

#include
#include
#include
void Test(void)
{
	char* str = (char*)malloc(100);
	strcpy(str, "hello");
	free(str);
	//
	if (str != NULL)
	{
		//str是野指针，非法访问
		strcpy(str, "world");
		printf(str);
	}
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}
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这道题问题所在就是虽然我们释放str所在的空间，但是没有将str置为空指针
如果不置为空指针，也是属于野指针的问题，会造成非法访问。
请记得对str进行置空
str=NULL;

总结

学习总是循序渐进的，我们一起加油，向自己心中的梦想努力。
如果对上述一些问题还是不太了解，可以先看一看前面写的文章
动态内存管理
这些文章都涉及到上述的一些知识点。