一文读懂C语言与C++动态内存
程序在编译、运行等各个过程中，不同性质的数据存放在不同的位置。动态内存是从堆上分配，也叫动态内存分配。程序员自己负责在何时释放内存。动态内存的生存期由程序员决定，使用非常灵活。
C、C++程序编译的内存分配
1.从静态存储区域分配
内存在程序编译时就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在。速度快、不容易出错，因为有系统会善后。例如全局变量，static变量等。
2.在栈上分配
在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都在栈上创建，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
即动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意大小的内存，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程序员决定，使用非常灵活。如果在堆上分配了空间，就有责任回收它，否则运行的程序会出现内存泄漏，另外频繁地分配和释放不同大小的堆空间将会产生堆内碎块。
一个C、C++程序编译时内存分为5大存储区：堆区、栈区、全局区、文字常量区、程序代码区，如下表所示。
C、C++的程序编译时内存分配情况
实例：
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int a=0; //全局区初始化a
-
char *p1; //全局区未初始化p1
-
static char b; //全局区未初始化静态变量b
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-
int main(void)
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{
-
int c; //栈区临时变量c
-
char s[]="abc"; //栈区临时数组变量s
-
char *p2; //栈区临时变量p2
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char *p3="123"; //常量区常量123，栈区指针变量p3
-
static int d=0; //全局静态初始化静态变量d
-
p1=new char[10]; //堆区分配10个字节符空间
-
p2=new char[20]; //堆区分配20个字节符空间
-
strcpy(p1,"123); //123放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123"优化成一个地方
-
}
-
答案
-
栈区（stack）：由编译器自动分配释放，存放为运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
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堆区（heap）：一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由系统回收。分配方式类似于链表。
-
全局区（静态区）（static）：存放全局变量、静态数据、常量。程序结束后由系统释放。
-
文字常量区：常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放。
-
（5）程序代码区：存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。
补充：在不同的内存区域，对于理解编程中的数据类型作用域和注意事项，比如静态数据和全局数据对其声明后区域的全局可见性，动态申请的内存为什么要及时释放等有很大的帮助。
2 分析代码段有没有错误
代码段1
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void A(char *p)
-
{
-
p=(char *)malloc(100);
-
}
-
void Test(void)
-
{
-
char *str = NULL;
-
A(str);
-
strcpy(str,"hello world";
-
printf(str);
-
}
代码段2
-
char *A(void)
-
{
-
char p[]="hello world";
-
return p;
-
}
-
void Test(void)
-
{
-
char *str = NULL;
-
str = A();
-
printf(str);
-
}
代码段3
-
void A(char **p,int num)
-
{
-
*p=(char *)malloc(num);
-
}
-
void Test(void)
-
{
-
char *str = NULL;
-
A(&str，100);
-
strcpy(str,"hello");
-
printf(str);
-
}
代码段4
-
void Test(void)
-
{
-
char *str = (char *)malloc(100);
-
strcpy(str,"hello";
-
free(str);
-
}
分析问题:代码一到代码四主要考查面试者对内存操作的理解程度，基本功扎实的面试者能找到大部分的错误，但是全部找出还是有一定难度的。这四段代码主要有以下三个问题：
-
指针的理解和使用问题。
-
变量生存周期和作用域的问题。
-
动态内存申请和释放的问题。
代码一：传入函数A( char *p )的参数为字符型指针，在这个函数修改参数p的值时并不能真正修改实参的值，如：
-
char *str = NULL;
-
A(str);
执行完这两句后str的值仍然是NULL，如果想改变指针的值，就得用二阶指针来完成。不理解指针和指针的用法是导致这个错误的主要原因。
代码二：在函数A(void )中：
-
char p[]="hello world";
-
return p;
其中的p[]数组是函数A中的局部变量，函数返回后，p就被释放掉了，str指向了一段无用的内存区域，输出的str会是乱码。理解变量的作用域是解决本题的关键。
代码三：避免了代码一中的问题，A的参数是二阶指针，传入的参数也是字符串的指针的指针，这样就可以在函数A中改变字符串指针的值了。但是在A中执行了申请动态内存的并且赋值给字符串指针的语句：
*p=(char *)malloc(num);
在Test中A返回后，没有对指针*p做任何判断就使用了p。
strcpy(str,"hello");
假如动态内存没有申请成功，这句就会出现错误，所以在申请动态内存后，应该首先判断是内存否申请成功，然后再使用，以避免错误发生。如下：
-
if(*p =NULL)
-
{
-
.......//申请失败异常处理
-
}
另外，没有释放动态申请的内存空间。
代码四：同代码三一样，申请了动态内存后没有检验是否申请成功就直接使用，并且在free( str)后str没有置空，str成了“野指针”。一定要记得每次释放动态申请的内存空间后指针要置空，如下：
-
free(str);
-
str = NULL;
答案
四段代码全有错误:
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代码一：A( char *p )的参数为字符型指针，在这个函数修改参数p的值时并不能真正修改实参的值。
-
代码二：其中的p[]数组是函数A中的局部变量，函数返回后，p就被释放掉，str便指向了一段无用的内存区域。
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代码三：没有判断动态内存申请是否成功而直接使用，没有释放动态申请的内存，造成内存泄漏。
-
代码四：没有判断动态内存申请是否成功而直接使用，动态内存释放后没有将指针置空。
注意：申请动态内存时一定要先判断是否申请成功，失败时要进行失败处理；动态内存使用后要及时释放，不要造成内存的泄漏；释放后将原先指向动态内存的指针置空，以免生成“野指针”。
文章来源: blog.csdn.net，作者：C语言与CPP编程，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。
原文链接：blog.csdn.net/weixin_41055260/article/details/106004603
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