关于指针和内存的那些大事（面试题）

C关于指针和内存的那些大事

对于C的指针使用和内存分配,我想每一个C程序员在使用时都心惊胆寒,至少我是这样的.
现在我终于找到了自己的圣经,那就是林锐博士在他的<<高质量C/C++编程>>里讲的知识,在这里感谢林锐老师写了这本书,让我和向我一样对pointer&&memory感到恐惧的人找到了希望.不废话了,进入主题:
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内存分配方式有三种：
（1） 从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的
整个运行期间都存在。例如全局变量，static 变量。
（2） 在栈上创建。在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函
数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集
中，效率很高，但是分配的内存容量有限。
（3） 从堆上分配，亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc 或new 申请任意多
少的内存，程序员自己负责在何时用free 或delete 释放内存。动态内存的生存期
由我们决定，使用非常灵活，但问题也最多。

 

void GetMemory(char *p)
{
     p = (char *)malloc(100);
}
void Test(void)
{
    char *str = NULL;
    GetMemory(str);
    strcpy(str, "hello world");
    printf(str);
}
请问运行Test 函数会有什么样的结果？
答：程序崩溃。
因为GetMemory 并不能传递动态内存，
Test 函数中的 str 一直都是 NULL。
strcpy(str, "hello world");将使程序崩
溃。
char *GetMemory(void)
{
    char p[] = "hello world";
    return p;
}
void Test(void)
{
    char *str = NULL;
    str = GetMemory();
    printf(str);
}
请问运行Test 函数会有什么样的结果？
答：可能是乱码。
因为GetMemory 返回的是指向“栈内存”
的指针，该指针的地址不是 NULL，但其原
现的内容已经被清除，新内容不可知。
void GetMemory2(char **p, int num)
{
    *p = (char *)malloc(num);
}
void Test(void)
{
    char *str = NULL;
    GetMemory(&str, 100);
    strcpy(str, "hello");
    printf(str);
}
请问运行Test 函数会有什么样的结果？
答：
（1）能够输出hello
（2）内存泄漏
void Test(void)
{
    char *str = (char *) malloc(100);
    strcpy(str, “hello”);
    free(str);
if(str != NULL)
{
    strcpy(str, “world”);
    printf(str);
}
}
请问运行Test 函数会有什么样的结果？
答：篡改动态内存区的内容，后果难以预
料，非常危险。
因为free(str);之后，str 成为野指针，
if(str != NULL)语句不起作用。
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void GetMemory2(char **p, int num)
{
    *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
}
void Test2(void)
{
    char *str = NULL;
    GetMemory2(&str, 100); // 注意参数是 &str，而不是str
    strcpy(str, "hello");
    cout<< str << endl;
    free(str);
}
如果非得要用指针参数去申请内存，那么应该改用“指向指针的指针”.由于“指向指针的指针”这个概念不容易理解，我们可以用函数返回值来传递动态内存。
char *GetMemory3(int num)
{
     char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
     return p;
}
void Test3(void)
{
     char *str = NULL;
     str = GetMemory3(100);
     strcpy(str, "hello");
     cout<< str << endl;
     free(str);
}
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用函数返回值来传递动态内存这种方法虽然好用，但是常常有人把return 语句用错
了。这里强调不要用return 语句返回指向“栈内存”的指针，因为该内存在函数结束时
自动消亡

char *GetString(void)
{
     char p[] = "hello world";
     return p; // 编译器将提出警告
}
void Test4(void)
{
     char *str = NULL;
     str = GetString(); // str 的内容是垃圾
     cout<< str << endl;
}
用调试器逐步跟踪Test4，发现执行str = GetString 语句后str 不再是NULL 指针，
但是str 的内容不是“hello world”而是垃圾。

char *GetString2(void)
{
     char *p = "hello world";
     return p;
}
void Test5(void)
{
     char *str = NULL;
     str = GetString2();
     cout<< str << endl;
}
函数Test5 运行虽然不会出错，但是函数GetString2 的设计概念却是错误的。因为
GetString2 内的“hello world”是常量字符串，位于静态存储区，它在程序生命期内
恒定不变。无论什么时候调用GetString2，它返回的始终是同一个“只读”的内存块。

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