C语言 内存管理--指针的函数传递

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？

[cpp] view plain copy

1. void GetMemory(char *p, int num)  
2. {  
3.     p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);  
4. }  
5. void Test(void)  
6. {  
7.     char *str = NULL;  
8.     GetMemory(str, 100); // str 仍然为NULL  
9.     strcpy(str, "hello"); // 运行错误  
10. }  

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。

[cpp] view plain copy

1. void GetMemory2(char **p, int num)  
2. {  
3.     *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);  
4. }  
5. void Test2(void)  
6. {  
7.     char *str = NULL;  
8.     GetMemory2(&str, 100); // 注意参数是&str，而不是str  
9.     strcpy(str, "hello");  
10.     cout<< str << endl;  
11.     free(str);  
12. }  

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。

[cpp] view plain copy

1. char *GetMemory3(int num)  
2. {  
3.     char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);  
4.     return p;  
5. }  
6. void Test3(void)  
7. {  
8.     char *str = NULL;  
9.     str = GetMemory3(100);  
10.     strcpy(str, "hello");  
11.     cout<< str << endl;  
12.     free(str);  
13. }  

    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。

[cpp] view plain copy

1. char *GetString(void)  
2. {  
3.     char p[] = "hello world";  
4.     return p; // 编译器将提出警告  
5. }  
6. void Test4(void)  
7. {  
8.     char *str = NULL;  
9.     str = GetString(); // str 的内容是垃圾  
10.     cout<< str << endl;  
11. }  

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？

[cpp] view plain copy

1. char *GetString2(void)  
2. {  
3.     char *p = "hello world";  
4.     return p;  
5. }  
6. void Test5(void)  
7. {  
8.     char *str = NULL;  
9.     str = GetString2();  
10.     cout<< str << endl;  
11. }  

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：

[objc] view plain copy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdlib.h>  
3. #include <string.h>  
4.   
5.   
6. //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  
7. //（参数源指针不会指向申请的内存首地址）  
8. void GetMemory(charchar *p, int num)  
9. {  
10.     p = (charchar *)malloc(sizeof(char) * num);  
11. }  
12.   
13. //通过参数双重指针传递，来申请动态内存  
14. void GetMemory2(charchar **p, int num)  
15. {  
16.     *p = (charchar *)malloc(sizeof(char) * num);  
17. }  
18.   
19. //int指针与char指针是相似的  
20. void GetMemoryInt(intint *i, int num)  
21. {  
22.     i = (intint *)malloc(sizeof(int) * num);  
23. }  
24.   
25. void GetMemoryInt2(intint **i, int num)  
26. {  
27.     *i = (intint *)malloc(sizeof(int) * num);  
28. }  
29.   
30. //通过函数返回值来传递动态内存  
31. //malloc在堆内存中申请内存  
32. charchar *GetMemory3(int num)  
33. {  
34.     charchar *p = (charchar *)malloc(sizeof(char) * num); //堆内存  
35.     return p;  
36. }  
37. //数组在栈内存中申请内存，函数结束时，释放该栈内存  
38. charchar *GetString(void)  
39. {  
40.     char p[] = "hello world";   
41.     return p;       //编译器发出警告  
42. }  
43.   
44. charchar *GetString2(void)  
45. {  
46.     charchar *p = "hello world"; //常量  
47.     return p;         
48. }  
49.   
50. int main(void)  
51. {  
52.     //////////char/////////////  
53.     charchar *str = NULL;  
54.     //GetMemory(str,100);  //失败  
55.     //GetMemory2(&str, 100); //成功  
56.     //str = GetMemory3(100); //成功  
57.     //str = GetString();  //失败  
58.     str = GetString2();  //应该成功，但是运行不过  
59.     if(str==NULL)  
60.     {  
61.         printf("str NULL\n");  
62.     }  
63.       
64.     strcpy(str,"hello");  
65.       
66.       
67.     printf("%s\n",str);  
68.     printf("%c\n",*str);  
69.     free(str); //释放内存  
70.     str=NULL;  //将指针指向NULL，避免野指针产生  
71.       
72.     ////////////int///////////  
73.     intint *i = NULL;  
74.     //GetMemoryInt(i, 10);  
75.     GetMemoryInt2(&i, 10);  
76.     if(i==NULL)  
77.     {  
78.         printf("i NULL\n");  
79.     }  
80.     i[0]=0;  
81.     i[1]=1;  
82.       
83.     printf("%d\n",*i);  
84.     free(i);  
85.     i=NULL;  
86.       
87.     return 0;  
88. }