【C语言】动态内存的常见错误

发布于:2025-05-01 ⋅ 阅读:(41) ⋅ 点赞:(0)

前言:

在上章节中讲解了动态内存的概念和管理的核心函数。

在本章节继续为大家介绍动态内存的常见错误,让大家更好的理解运用。

补充:使用内存函数需要头文件<stdlib.h>

对NULL指针的解引用操作

  1. 当使用malloccallocrealloc等函数分配内存时,如果返回值为NULL(表示分配失败),直接对NULL指针进行解引用会导致程序崩溃。例如:
   int *p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
   if (p == NULL) 
{
       // 处理分配失败的情况
}

 

正确的做法是先检查返回值是否为NULL,避免直接使用指针。 

 越界访问

在访问动态分配的内存时,如果超出分配的范围,可能会导致程序崩溃或未定义行为。

例如: 

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

解决方法是确保访问的索引在有效范围内。

 

释放非动态分配的内存

使用free函数释放非动态分配的内存(如栈上分配的内存)会导致未定义行为。例如:

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

应确保只对动态分配的内存调用free

重复释放内存(双重释放)


如果对同一块内存多次调用free函数,会导致程序崩溃或未定义行为。例如:

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

 释放部分内存

如果尝试释放动态分配内存的一部分,会导致未定义行为。例如:

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

正确的做法是释放整个内存块。

int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	if (p == NULL)
	{
		perror("malloc");
		return 0;
	}
	int i = 0;
	for (i = 0;i < 10;i++)
	{
		*p = 5;
		p++;

	}
	free(p);
	p = NULL;
	return 0;
}

 

 未初始化的指针使用


使用未初始化的指针可能导致程序崩溃或访问非法内存。例如:

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

指针在使用前应确保已正确初始化。

内存泄漏

如果分配的内存未被释放,会导致内存泄漏。

例如:

   int *ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
   // 程序结束时未释放内存
void test()
{
	int* p = (int*)malloc(100);
	if (*p = NULL)
	{
		*p = 20;

	}
}
int main()
{
	test();
	while (1)
		;
	return 0;
}

 

 

 

野指针的使用


已释放的指针或指向不存在内存的指针被称为野指针,使用野指针可能导致程序崩溃。例如:

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

 缓冲区溢出


在访问动态分配的数组时,如果超出数组边界,可能导致缓冲区溢出。例如:

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

 未检查realloc失败


使用realloc调整内存大小时,如果失败会返回NULL,但原内存块可能仍然有效。例如:

    int *ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
    ptr = (int*)realloc(ptr, 20 * sizeof(int));
    if (ptr == NULL) {
        // 处理失败情况
    }
    free(ptr);

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

  • 在使用前检查指针是否为NULL。
  • 确保访问内存时在有效范围内。
  • 避免重复释放内存。
  • 及时释放不再使用的动态内存。
  • 使用工具(如Valgrind)检测潜在问题。

 


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