【C语言】动态内存的常见错误

前言：

在上章节中解说了动态内存的概念和管理的焦点函数。
在本章节继承为大家介绍动态内存的常见错误，让大家更好的明白运用。
补充：利用内存函数必要头文件<stdlib.h>
对NULL指针的解引用操纵

• 当利用malloc、calloc或realloc等函数分配内存时，假如返回值为NULL（表示分配失败），直接对NULL指针进行解引用会导致程序瓦解。例如：
  

1.    int *p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
2.    if (p == NULL)
3. {
4.        // 处理分配失败的情况
5. }

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正确的做法是先检查返回值是否为NULL，避免直接利用指针。 
 越界访问

在访问动态分配的内存时，假如超出分配的范围，大概会导致程序瓦解或未界说活动。
例如： 

1.    int *arr = (int*)malloc(5 * sizeof(int));
2.    for (int i = 0; i <= 5; i++)
3. {
4.        arr[i] = i; // 越界访问
5. }
6.    free(arr);

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解决方法是确保访问的索引在有效范围内。

 

开释非动态分配的内存

利用free函数开释非动态分配的内存（如栈上分配的内存）会导致未界说活动。例如：

1.    int arr[10];
2.    free(arr); // 错误：释放栈上分配的内存

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应确保只对动态分配的内存调用free。

重复开释内存（双重开释）


假如对同一块内存多次调用free函数，会导致程序瓦解或未界说活动。例如：

1.    int *ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
2.    free(ptr);
3.    free(ptr); // 错误：双重释放

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 开释部门内存

假如尝试开释动态分配内存的一部门，会导致未界说活动。例如：

1.    int *ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
2.    free(ptr + 2); // 错误：释放部分内存

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正确的做法是开释整个内存块。

1. int main()
2. {
3.         int* p = (int*)malloc(40);
4.         if (p == NULL)
5.         {
6.                 perror("malloc");
7.                 return 0;
8.         }
9.         int i = 0;
10.         for (i = 0;i < 10;i++)
11.         {
12.                 *p = 5;
13.                 p++;
15.         }
16.         free(p);
17.         p = NULL;
18.         return 0;
19. }

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 未初始化的指针利用


利用未初始化的指针大概导致程序瓦解或访问非法内存。例如：

1.    int *ptr;
2.    printf("%d\n", *ptr); // 错误：未初始化的指针

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指针在利用前应确保已正确初始化。
内存泄漏

假如分配的内存未被开释，会导致内存泄漏。
例如：

1.    int *ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
2.    // 程序结束时未释放内存

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1. void test()
2. {
3.         int* p = (int*)malloc(100);
4.         if (*p = NULL)
5.         {
6.                 *p = 20;
8.         }
9. }
10. int main()
11. {
12.         test();
13.         while (1)
14.                 ;
15.         return 0;
16. }

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野指针的利用


已开释的指针或指向不存在内存的指针被称为野指针，利用野指针大概导致程序瓦解。例如：

1.    int *ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
2.    free(ptr);
3.    printf("%d\n", *ptr); // 错误：野指针

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 缓冲区溢出


在访问动态分配的数组时，假如超出数组边界，大概导致缓冲区溢出。例如：

1.    int *arr = (int*)malloc(5 * sizeof(int));
2.    for (int i = 0; i < 6; i++) {
3.        arr[i] = i; // 缓冲区溢出
4.    }
5.    free(arr);

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 未检查realloc失败


利用realloc调解内存大小时，假如失败会返回NULL，但原内存块大概仍旧有效。例如：

1.     int *ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
2.     ptr = (int*)realloc(ptr, 20 * sizeof(int));
3.     if (ptr == NULL) {
4.         // 处理失败情况
5.     }
6.     free(ptr);

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总结：
C语言中的动态内存管理涉及复杂的操纵，容易引发多种错误。开发者应严格依照以下原则：

• 在利用前检查指针是否为NULL。
  
• 确保访问内存时在有效范围内。
  
• 避免重复开释内存。
  
• 及时开释不再利用的动态内存。
  
• 利用工具（如Valgrind）检测潜在题目。
  

 

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