C51在程序設(shè)計(jì)中的內(nèi)存分配問題
C中內(nèi)存分為四個(gè)區(qū)
棧:用來存放函數(shù)的形參和函數(shù)內(nèi)的局部變量。由編譯器分配空間,在函數(shù)執(zhí)行完后由編譯器自動(dòng)釋放。
堆:用來存放由動(dòng)態(tài)分配函數(shù)(如malLOC)分配的空間。是由程序員自己手動(dòng)分配的,并且必須由程序員使用free釋放。如果忘記用free釋放,會(huì)導(dǎo)致所分配的空間一直占著不放,導(dǎo)致內(nèi)存泄露。
全局區(qū):用來存放全局變量和靜態(tài)變量。存在于程序的整個(gè)運(yùn)行期間,是由編譯器分配和釋放的。
文字常量區(qū):例如char *c = “123456”;則”123456”為文字常量,存放于文字常量區(qū)。也由編譯器控制分配和釋放。
程序代碼區(qū):用來存放程序的二進(jìn)制代碼。
例子(一)
int a = 0; //全局區(qū)
void main()
{
int b; //棧
char s[] = abc; //s在棧,abc在文字常量區(qū)
char *p1,*p2; //棧
char *p3 = "123456"; //123456在常量區(qū),p3在棧上
statICint c =0; //全局區(qū)
p1 = (char *)malloc(10); //p1在棧,分配的10字節(jié)在堆
p2 = (char *)malloc(20); //p2在棧,分配的20字節(jié)在堆
strcpy(p1, "123456"); //123456放在常量區(qū)
}
例子(二)
//返回char型指針
char *f()
{
//s數(shù)組存放于棧上
char s[4] = {'1','2','3','0'};
return s; //返回s數(shù)組的地址,但程序運(yùn)行完s數(shù)組就被釋放了
}
void main()
{
char *s;
s = f();
printf (%s, s); //打印出來亂碼。因?yàn)閟所指向地址已經(jīng)沒有數(shù)據(jù)
}
2、動(dòng)態(tài)分配釋放內(nèi)存
用malloc動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存后一定要判斷一下分配是否成功,判斷指針的值是否為NULL。
內(nèi)存分配成功后要對(duì)內(nèi)存單元進(jìn)行初始化。
內(nèi)存分配成功且初始化后使用時(shí)別越界了。
內(nèi)存使用完后要用free(p)釋放,注意,釋放后,p的值是不會(huì)變的,仍然是一個(gè)地址值,仍然指向那塊內(nèi)存區(qū),只是這塊內(nèi)存區(qū)的值變成垃圾了。為了防止后面繼續(xù)使用這塊內(nèi)存,應(yīng)在free(p)后,立即p=NULL,這樣后面如果要使用,判斷p是否為NULL時(shí)就會(huì)判斷出來。
NO.1
void GetMemory(char *p)
{
p = (char *)malloc(100);
}
void Test(void)
{
char *str = NULL;
GetMemory(str);
strcpy(str,"hello world");
printf(str);
}
請(qǐng)問運(yùn)行Test函數(shù)后會(huì)是什么樣的結(jié)果?
NO.2
char *GetMemory(void)
{
char p[] = "hello world";
retrun p;
}
void Test(void)
{
char *str = NULL;
str = GetMemory();
printf(str);
}
問題同NO.1
NO.3
void GetMemory2(char **p, int num)
{
*p = (char *)malloc(num);
}
void Test(void)
{
char *str = NULL;
GetMemory(&str,100);
strcpy(str,hello);
printf(str);
}
問題同NO.1
NO.4
void Test(void)
{
char *str = (char *)malloc(100);
strcpy(str,"hello");
free(str);
if(str != NULL)
{
strcpy(str,world);
printf(str);
}
}
問題同NO.1
我對(duì)以上問題的分析:
NO.1:程序首先申請(qǐng)一個(gè)char類型的指針str,并把str指向NULL(即str里存的是NULL的地址,*str為NULL中的值為0),調(diào)用函數(shù)的過程中做了如下動(dòng)作:1申請(qǐng)一個(gè)char 類型的指針p,2把str的內(nèi)容copy到了p里(這是參數(shù)傳遞過程中系統(tǒng)所做的),3為p指針申請(qǐng)了100個(gè)空間,4返回Test函數(shù).最后程序把字符串hello world拷貝到str指向的內(nèi)存空間里.到這里錯(cuò)誤出現(xiàn)了!str的空間始終為NULL而并沒有實(shí)際的空間.深刻理解函數(shù)調(diào)用的第2步,將不難發(fā)現(xiàn)問題所在?。ńㄗh:畫圖理解)
NO.2:程序首先申請(qǐng)一個(gè)char類型的指針str,并把str指向NULL.調(diào)用函數(shù)的過程中做了如下動(dòng)作:1申請(qǐng)一數(shù)組p[]并將其賦值為hello world(數(shù)組的空間大小為12),2返回?cái)?shù)組名p付給str指針(即返回了數(shù)組的首地址).那么這樣就可以打印出字符串"hello world"了么?當(dāng)然是不能的!因?yàn)樵诤瘮?shù)調(diào)用的時(shí)候漏掉了最后一步.也就是在第2步return數(shù)組名后,函數(shù)調(diào)用還要進(jìn)行一步操作,也就是釋放內(nèi)存空間.當(dāng)一個(gè)函數(shù)被調(diào)用結(jié)束后它會(huì)釋放掉它里面所有的變量所占用的空間.所以數(shù)組空間被釋放掉了,也就是說str所指向的內(nèi)容將不確定是什么東西.
NO.3:正確答案為可以打印出hello.但內(nèi)存泄漏了!
NO.4:申請(qǐng)空間,拷貝字符串,釋放空間.前三步操作都沒有任何問題.到if語句里的判斷條件開始出錯(cuò)了,因?yàn)橐粋€(gè)指針被釋放之后其內(nèi)容并不是NULL,而是一個(gè)不確定的值.所以if語句永遠(yuǎn)都不能被執(zhí)行.這也是著名的"野"指針問題.所以我們在編寫程序釋放一個(gè)指針之后一定要人為的將指針付成NULL.這樣就會(huì)避免出現(xiàn)"野"指針的出現(xiàn).有人說"野"指針很可怕,會(huì)帶來意想不到的錯(cuò)誤.