C语言中常见的内存相关的Bugs

内存相关的Bugs

一、常见的错误参考

1、经典的scanf bug

scanf需要传入的的变量对应的地址

#include<stdio.h>
int main(void){
    
    
   int i;
   double j;
   //wrong!!!错误的写法
   scanf("%d,%ld",i,j);
   //下面是正确的写法
   scanf("%d,%ld",&i,&j);
   
}

2、指针未正确初始化

当不知道指针正确的初始值时最好赋值为NULL

错误示例:

//计算数组a的和
int sum(int a[],int n){
    
    
    int *p;
    int sum=0;
    for(int i=0;i<n;i++){
    
    
        sum+=*p++; //指针p并未初始化
    }
}

正确写法:*p 指向 int a[]

int sum(int a[],int n){
    
    
    int *p;
    p=a;
    int sum=0;
    for(int i=0;i<n;i++){
    
    
        sum+=*p++;
    }
}

经典错误示例:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void GetMemory(char *p,int num){
    
          //p初始化为NULL,num初始化为100
    p=(char*)malloc(sizeof(char)*num); //随着栈的创建和销毁,变量p也随之消失
}                                       //整个过程只对p进行操作,并没有对str进行操作

int main(void){
    
    
    char *str=NULL;
    printf("%d\n",str);//0
    GetMemory(str,100);//这里只是把str的值NULL传过去了
    printf("%d\n",str);//0 说明str的值并没有改变
}

运行结果

0
0

正确解法一:使用指针的指针

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
void GetMemory(char **p,int num){
    
          //p初始化为str的地址,num初始化为100
    *p=(char*)malloc(sizeof(char)*num); //所以*p相当于是地址为str的变量,也就是str,对str进行赋值
}                                       //结束时p销毁,str的值已经改变

int main(void){
    
    
    char *str=NULL;
    printf("%d\n",str);//0
    GetMemory(&str,100);//这里将str的地址传过去了
    printf("%d\n",str);//6833792 说明str的值改变
    strcpy(str,"hello world!");
    puts(str);
    free(str);
}

运行结果

0
6833792
hello world!

正确解法二:使用retrun返回值

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
char* GetMemory(int num){
    
          //num初始化为100
    char *p=(char*)malloc(sizeof(char)*num); //定义一个局部指针变量p,并对p赋值
    return p;                          //将这个值返回
}                                       

int main(void){
    
    
    char *str=NULL;
    printf("%d\n",str);//0
    str=GetMemory(100);//给str赋值为函数的返回值
    printf("%d\n",str);//
    strcpy(str,"hello world!");
    puts(str);
    free(str);
}

运行结果:

0
7161472
hello world!

3、指针被释放时没有置空

野指针:指针指向的内容已经无效了,而指针并没有被置空

错误示例:

void relese_foo(int *p){
    
     //定义了一个指针p,并将p的值初始化为pointer的值
    free(p);//释放这块内存
    p=NULL;//将p重新赋值为空,注意pointer的值并没有发生改变
}                                  
int *pointer=(int *)malloc(sizeof(int));
int bar(){
    
    
    relese_foo(pointer);//将pointer的值传入
    return 0;
}                                                                 

正确写法:

void relese_foo(int *p){
    
    
    free(p);
}                                  
int *pointer=(int *)malloc(sizeof(int));
int bar(){
    
    
    relese_foo(pointer);
    pointer=NULL; //应该在此处置空
    return 0;
}

4、不要用return语句返回指向“栈内存”的指针

栈内的变量会随着函数的返回而销毁
倘若返回栈内存的指针,这个指针也是个野指针

错误示例:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
char *getString(void){
    
    
    char p[]="hello world";
    return p; //返回的这个地址内的内容已经无效了
}
int main(void){
    
    
    char *str=NULL;
    str=getString();
    puts(str);//str的内容是垃圾
}

运行结果:编译器会报警告

ptr.c: In function 'getString':
ptr.c:6:5: warning: function returns address of local variable [enabled by default]
��a

二、内存覆盖

常见一

#define array_size 100
int *a=(int *)malloc(sizeof(int)*array_size);
for(int i=0;i<=array_size;i++){
    
    
    a[i]=NULL;
}

正确写法:将i<=array_size改为i<array_size

常见二

#define array_size 100
int *a=(int *)malloc(array_size);
for(int i=0;i<array_size;i++){
    
    
    a[i]=NULL;
}

正确写法:int *a=(int *)malloc(sizeof(int)*array_size);

常见三

char s[8];
int i;
gets(s); //假设用户输入了123456789

没有检查最大字符的大小

常见四

char* heapify_string(char* s){
    
    
    int len=strlen(s);
    char *new_s=(char *)malloc(len);
    strcpy(new_s,s);
    return new_s;
}

字符串必须以0x00结束
正确写法:char *new_s=(char *)malloc(len+1);

常见五

void dec_positive(int *a){
    
    
    *a--;//先执行a--,从右往左结合
    if(*a<0) *a=0; //此时指针a已经减一了
}

正确写法:(*a)--;
这种写法会将a指向的变量的值减一

三、二次释放

错误示例:

void my_write(int *x){
    
    
    ...use x...
    free(x);
}
int *x=(int *)malloc(sizeof(int)*N);
my_read(x);
my_write(x);
free(x);//二次释放

四、引用已经释放的内存

错误示例:

x=malloc(N*sizeof(int));
free(x);
...
y=malloc(M*sizeof(int));
for(int i;i<M;i++){
    
    
    y[i]=x[i]++;//x已经释放了
}

五、内存泄漏

malloc、calloc、realloc获取的内存,在使用完后,未释放。会造成内存泄漏。

1、忘记用free

    foo(){
    
    
        int *x=mallloc(N*sizeof(int));
        ...
        return;//忘记使用free
    }

2、free可能执行不了

void my_function(char* msg){
    
    
    char *full_msg=(char *)malloc(strlen(msg)+100);
    strcpy(full_msg,"error was encountered");
    strcat(full_msg,msg);
    if(!display(full_msg)){
    
    
        return;//应该在这句之前加上free(full_msg);
    }
    free(full_msg);//如果上面的return执行了,那么内存不会释放;

}

3、忘记释放结构体中malloc的指针

typedef struct
{
    
    
    char *name;
    int age;
    char *address;
    int phone;
}Person;
void my_function(){
    
    
    Person *p=(Person*)malloc(sizeof(Person));
    p->name=(char *)malloc(M);... 
    p->address=(char *)malloc(N);...
    //正确写法:应该先释放结构体内的指针
    // free(p->name);
    // free(p->address;)
    free(p);//只释放了P,结构体内的name和address并没有释放;
}

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