C初学题：指针运算>完成后清理

Question

我正在慢慢掌握指针的窍门。但我还有一些疑问。

使用指针算术时是否可能导致内存泄漏，因为您正在移动指针指向的实际位置？

我的意思是，如果说我向上计数以逐个字符复制字符串，我是否需要向下计数以便 C“知道”指针曾经指向的位置？

谢谢 坦率

Answer 1

当使用 malloc() 或类似函数并且在需要时不调用 free() 时，可能会发生内存泄漏。 free() 应该总是使用 malloc() 返回的指针来调用，所以如果你这样做的话是的：

int* ptr = malloc(sizeof(int));
free(ptr + 1);

会导致未定义的行为。可能是内存泄漏，可能是分段错误，
一切皆有可能。

Answer 2

内存是在堆上分配的。指针就是指向内存中位置的指针。您需要知道已分配内存的起始地址，以便稍后释放它。

这是因为内存管理系统需要记住有关已分配内存的信息（例如分配了多少内存），以便它知道稍后要释放多少内存，并防止它将同一块分配给另一个 malloc 调用。内存的起始地址是识别它的地址。

如果您想摆弄指针，请复制它并且不要修改原始指针。

int *x = malloc(...);
int *y = x;

... pointer arithmetic with y

free(x);

Answer 3

动态内存分配会发生内存泄漏。如果您存储指向已分配的堆段的指针，然后修改该指针引用，那么您可能无法释放先前分配的内存。

您应该使用另一个指针，并保留对已分配内存的初始引用。
例如：

 char *pointer = (char*)malloc (SIZE);    /*alloc space for storing a string of size SIZE*/
 char *pointer2 = pointer;
 int i;
 for (i = 0 ; i < SIZE ; i++){
      pointer2 += 1;
      //you are modifying the second pointer so you always keep a reference to the allocated memory(pointer)
 }

 //now you can call free on your memory
 free(pointer);

Answer 4

您可以使用指针算术创建内存泄漏，方法是将指针指向错误的位置，以便不再有任何对您所指向的内存块的引用。

无论指向的数据是使用 malloc() 还是静态分配，都会发生内存泄漏。然而，malloc() 的动态内存泄漏是危险的，而静态内存泄漏是无害的。

请注意，指向数组外部是未定义的行为：任何事情都可能发生。对指向不同数组的指针进行指针算术也是未定义的行为。

未定义行为的一些示例：

typedef struct
{
  char array1 [6] = "hello";
  char array2 [6] = "world";
} HelloWorld_t;


HelloWorld_t hw;
const char* ptr = hw.array1;
ptr += 6; /* undefined behavior, out of bounds of the original array */
puts(ptr); /* anything can happen here: the program may crash */
puts(array2 - 6); /* also undefined behavior */