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【C语言】动态经典试题练习

news 2025/5/17 12:42:31

前言：

在上一章节讲解了动态的常见错误，在上上章节讲解了动态内存的概念。

古人云：

习题一

请大家看下面的习题，试着分析输出结果 / 找出代码错误的地方。

#include <stdio.h>void GetMemory(char* p)
{p = (char*)malloc(100);
}void Test(void)
{char* str = NULL;GetMemory(str);strcpy(str, "hello world");printf(str);
}int main()
{Test();return 0;
}

答案：

程序奔溃！！！

没有释放

大家写对了嘛？？

分析步骤如下：

1. 在 Test 函数中，char* str = NULL; 声明了一个指向字符的指针 str，并将其初始化为 NULL。

2. 然后调用 GetMemory(str);，（这里有个疑问，传过去的是值还是址）

是值传的是指针变量的本身那个，不是他的地址 &str

3. 在 GetMemory 函数内部，p = (char*)malloc(100); 分配了 100 字节的内存，并将这块内存的地址赋值给局部变量 p。

但是，这个操作并没有改变 Test 函数中的 str 的值，因为 p 只是 str 的一个副本。

4. 回到 Test 函数，strcpy(str, "hello world"); 这一行试图将字符串 "hello world" 复制到 str 指向的内存中。

但是，由于 str 仍然是 NULL，这将导致未定义行为，通常会导致程序崩溃。

对NULL进行解引用会导致程序奔溃。

习题二

返回栈空间地址问题：

计算输出的结果

#include <stdio.h>
#include <string.h>
char* GetMemory(void)
{char p[] = "hello world";return p;
}void Test(void)
{char* str = NULL;str = GetMemory();printf(str);
}int main()
{Test();return 0;
}

答案如下：

你是否答对了呢？

分析步骤：

1. p[] 是一个局部数组，存储在 栈内存（Stack）中。当函数返回时，栈上的数据会被销毁，因此返回的指针指向的内存可能已经被其他数据覆盖。

PS:在问题一中 p = (char*)malloc(100);

这个是在堆区上申请空间，在堆区上申请有两种方式释放：1. 通过free来释放 2. 在整个程序运行后释放

2. str = GetMemory(); → str 现在指向已经被销毁的栈内存。

printf(str); → 访问无效内存可能导致：程序崩溃

那么该如何修改呢？

法一：动态分配内存

运用到上面的堆区，就可以巧妙的解决这个问题

char* GetMemory(void)
{char* p = (char*)malloc(20); strcpy(p, "hello world"); return p; 
}void Test(void)
{char* str = GetMemory();printf("%s\n", str);free(str); 
}

法二：直接返回字符串字面量

char* GetMemory(void)
{return "hello world"; 
}void Test(void)
{char* str = GetMemory();printf("%s\n", str); 
}

法三：使用静态存储

char* GetMemory(void)
{static char p[] = "hello world"; // static使p的生命周期延长到程序结束return p; 
}

习题三

预测输出结果/寻找代码错误

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;
}

公布答案：

hello 未释放

分析步骤：

本题与第一道问题一样的，就不过多分析。

不会的在认真看一下习题一的分析。

修改意见：

free(str);
str = NULL;

习题四

题目如下：分析输出的结果

void Test(void)
{char* str = (char*)malloc(100);strcpy(str, "hello");free(str);if (str != NULL){strcpy(str, "world");printf(str);}
}int main()
{Test();return 0;
}

答案：是野指针。

分析步骤：

1. 释放内存后，str 仍然指向原来的内存地址，变成了一个“野指针”。由于 free 操作后 str 并没有被置为 NULL，

2. strcpy(str, "world"): 由于 str 是一个野指针，指向的内存已经被释放，再次写入数据会导致未定义行为。这可能会导致程序崩溃，或者数据被写入到其他程序使用的内存区域，引发难以调试的问题。

printf(str): 同样地，由于 str 是一个野指针，尝试读取该内存区域的数据也会导致未定义行为。这可能会导致程序崩溃，或者输出不可预测的结果。

总结：

本章节讲解了四道有关内存的练习题目，来供大家练手。

希望对大家有所帮助。

PS：这些题目出自🐟《编写高质量的 C/C++ 程序》（附上链接https://view.officeapps.live.com/op/view.aspx?src=http%3A%2F%2Fstaff.ustc.edu.cn%2F~tongwh%2FCG_2019%2Fmaterials%2FCoding%2520Style.ppt&wdOrigin=BROWSELINK）