非法記憶體操作分析

結構體成員指標未初始化
沒有為結構體指標分配足夠的記憶體

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

struct Demo
{
    int* p;
};

int main()
{
    struct Demo d1;
    struct Demo d2;
    
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<10; i++)
    {
        d1.p[i] = 0; // 指標未初始化
    }
    
    d2.p = (int*)calloc(5, sizeof(int));
    
    for(i=0; i<10; i++)
    {
        d2.p[i] = i; // 沒有分配足夠的記憶體
    }
    
    free(d2.p);
    
    return 0;
}
 

記憶體初始化分析

記憶體分配成功，但並未初始化

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

int main()
{
    char* s = (char*)malloc(10);
    
    printf(s); // 未初始化
    
    free(s);
       
    return 0;
}

記憶體越界分析

陣列越界

#include <stdio.h>

void f(int a[10])
{
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<10; i++)
    {
        a[i] = i; // 陣列越界
        printf("%d\n", a[i]);
    }
}

int main()
{
    int a[5];
    
    f(a);
       
    return 0;
}

 

記憶體洩露分析

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

void f(unsigned int size)
{
    int* p = (int*)malloc(size*sizeof(int));
    int i = 0;
    
    if( size % 2 != 0 )
    {
        return; // 未釋放，記憶體洩漏
    }
    
    for(i=0; i<size; i++)
    {
        p[i] = i;
        printf("%d\n", p[i]);
    }
    
    free(p);
}

int main()
{
    f(9);
    f(10);
       
    return 0;
}

 

多次指標釋放

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

void f(int* p, int size)
{
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<size; i++)
    {
        p[i] = i;
        printf("%d\n", p[i]);
    }
    
    free(p);
}

int main()
{
    int* p = (int*)malloc(5 * sizeof(int));
    
    f(p, 5);
    
    free(p); //多次釋放
       
    return 0;
}

使用已釋放的指標

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

void f(int* p, int size)
{
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<size; i++)
    {
        printf("%d\n", p[i]);
    }
    
    free(p);
}

int main()
{
    int* p = (int*)malloc(5 * sizeof(int));
    int i = 0;
    
    f(p, 5);
    
    for(i=0; i<5; i++)
    {
        p[i] = i; // 使用已經釋放的指標
    }
       
    return 0;
}

對於上面的問題，我們應該遵守一些規則：
用malloc申請了記憶體之後，應該立即檢查指標值是否為NULL，防止使用值為NULL的指標
牢記陣列的長度，防止陣列越界操作，考慮使用柔性陣列
動態申請操作必須和釋放操作匹配，防止記憶體洩露和多次釋放
free指標之後必須立即賦值為NULL