c内存管理--指针如何传递内存?

7.4 指针参数是如何传递内存的?

   如果函数的参数是一个指针,不要指望用该指针去申请动态内存。示例7-4-1 中,Test 函数的语句GetMemory(str, 200)并没有使str 获得期望的内存,str 依旧是NULL,

为什么?

void GetMemory(char *p, int num)

{

p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);

}

void Test(void)

{

char *str = NULL;

GetMemory(str, 100); // str 仍然为NULL

strcpy(str, "hello"); // 运行错误

}

示例-4-1 试图用指针参数申请动态内存

  毛病出在函数GetMemory 中。编译器总是要为函数的每个参数制作临时副本,指针参数p 的副本是 _p,编译器使 _p = p。如果函数体内的程序修改了_p 的内容,就导致参数p 的内容作相应的修改。这就是指针可以用作输出参数的原因。在本例中,_p 申请了新的内存,只是把_p 所指的内存地址改变了,但是p 丝毫未变。所以函数GetMemory并不能输出任何东西。事实上,每执行一次GetMemory 就会泄露一块内存,因为没有用free 释放内存。

 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”,见示例7-4-2。

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);

}

示例-4-2 用指向指针的指针申请动态内存

   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。这种方法更加简单,见示例7-4-3。

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);

}

    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,见示例7-4-4。

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;

}

示例-4-4 return 语句返回指向“栈内存”的指针

   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。

如果把示例7-4-4 改写成示例7-4-5,会怎么样?

char *GetString2(void)

{

char *p = "hello world";

return p;

}

void Test5(void)

{

char *str = NULL;

str = GetString2();

cout<< str << endl;

}

示例-4-5 return 语句返回常量字符串

   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。



实验用例:

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


//通过参数指针传递,来申请动态内存.指针作为参数时,编译器总是会为每个参数制作临时副本
//(参数源指针不会指向申请的内存首地址)
void GetMemory(char *p, int num)
{
    p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
}

//通过参数双重指针传递,来申请动态内存
void GetMemory2(char **p, int num)
{
    *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
}

//int指针与char指针是相似的
void GetMemoryInt(int *i, int num)
{
    i = (int *)malloc(sizeof(int) * num);
}

void GetMemoryInt2(int **i, int num)
{
    *i = (int *)malloc(sizeof(int) * num);
}

//通过函数返回值来传递动态内存
//malloc在堆内存中申请内存
char *GetMemory3(int num)
{
    char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num); //堆内存
    return p;
}
//数组在栈内存中申请内存,函数结束时,释放该栈内存
char *GetString(void)
{
    char p[] = "hello world"; 
    return p;       //编译器发出警告
}

char *GetString2(void)
{
    char *p = "hello world"; //常量
    return p;       
}

int main(void)
{
    //////////char/////////////
    char *str = NULL;
    //GetMemory(str,100);  //失败
    //GetMemory2(&str, 100); //成功
    //str = GetMemory3(100); //成功
    //str = GetString();  //失败
    str = GetString2();  //应该成功,但是运行不过
    if(str==NULL)
    {
        printf("str NULL\n");
    }
    
    strcpy(str,"hello");
    
    
    printf("%s\n",str);
    printf("%c\n",*str);
    free(str); //释放内存
    str=NULL;  //将指针指向NULL,避免野指针产生
    
    ////////////int///////////
    int *i = NULL;
    //GetMemoryInt(i, 10);
    GetMemoryInt2(&i, 10);
    if(i==NULL)
    {
        printf("i NULL\n");
    }
    i[0]=0;
    i[1]=1;
    
    printf("%d\n",*i);
    free(i);
    i=NULL;
    
    return 0;
}


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