《C语言教程》13章 为指针动态分配内存

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C语言程序员要严防内存泄漏，这个“内存泄漏”就是由动态内存分配引起的。指针是C语言和其它语言的最大区别，也是很多人不能跨入C语言的一道门槛。既然指针是这么一个“危险”的坏东西，干吗不取消它呢？

其实指针本身并没有好坏，它只是一种操作地址的方法，学会了便可以发挥其它语言难以匹敌的功能，没学会的话，只能做其它语言的程序员，也同样发挥你的光和热。小雅本人也在C语言门外徘徊多年，至今仍属于初学者。

“int *x”中的x究竟是不是数组？光看这一句小雅无法告诉你，因为它既可表示单个变量内容，也可表示数组。下面是小雅专门为你准备的例子，理解之后，对动态分配时长度计算有好处。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int *num = NULL;
    int *x, y[] = {12, 22,32}, z = 100;

    //下面演示，指针既可充当变量、也可充当数组
    x=&z;      //整型变量的地址赋给x
    printf("*x=%d, x[0]=%d\n", *x, x[0]);

    x = y;     //数组的地址赋给x
    printf("*x=%d, x[ 0]=%d, x[ 1]=%d, x[2]=%d\n", *x, x[0], x[1], x[2]);

    x = y + 1; //数组的第二位地址赋给x
    printf("*x=%d, x[-1]=%d, x[ 0]=%d, x[1]=%d\n", *x, x[-1], x[0], x[1]);

    x = y + 2; //数组的第三位地址赋给x
    printf("*x=%d, x[-2]=%d, x[-1]=%d, x[0]=%d\n", *x, x[-2], x[-1], x[0]);

    return 0;
}

前面讲到的指针，基本上将已经定义好的变量的地址赋给指针变量，现在要学的是向操作系统申请一块新的内存。申请到的内存，必须在某个地方手动释放，因此下面2个函数必须配对使用。malloc()和free()，都是标准函数，在stdlib.h中定义。

根据不同的电脑使用状况，申请内存有可能失败，失败时返回NULL，因此，动态申请内存时，一定要判断结果是否为空。malloc()的返回值类型是“void *”，因此，不要忘记类型转换。（许多人都省略了。）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
    char *p ;

    p = (char *)malloc(40 * sizeof(char)) ;
    if (p == NULL) {          //这个判断是必须的
        printf("内存分配出错！");
        exit(1);
    }
    strcpy(p, "这是劝学网C语言教程。\n");   //不要忘记给新内存赋值
    printf("%s", p);

    free(p);    //过河一定要拆桥
    p = NULL ;  //释放后的指针置空，这是非常好的习惯，防止野指针。

return 0;
}

内存泄漏主要有以下几种情况：

1. 内存分配未成功，却使用了它。
2. 内存分配虽然成功，但是尚未初始化就引用它。
3. 内存分配成功并且已经初始化，但操作越过了内存的边界。
4. 忘记了释放内存，造成内存泄露。
5. 释放了内存却继续使用它。

下面的程序造成内存泄漏，想想错在何处？如何修改？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    int *p, i;

    p = (int *)malloc(6 * sizeof(int)) ;
    if (p == NULL) {    //判断是否为空
        printf("内存分配出错！");
        exit(1);
    }

    for (i=0; i<6; i++) {
        p++;
        *p = i;
        printf("%2d", *p);
    }
    printf("\n");

    free(p);    //这句运行时出错

    return 0;
}

有人对某一只在函数内使用的指针动态分配了内存，用完后不释放。其理由是：函数运行结束后，函数内的所有变量全部消亡。这是错误的。动态分配的内存是在“堆”里定义，并不随函数结束而消亡。

有人对某动态分配了内存的指针，用完后直接设置为NULL。其理由是：已经为NULL了，这就释放了。这也是错误的。指针可以任意赋值，而内存并没有释放；相反，内存释放后，指针也并不为NULL。