程序解析

以下程序中，主函数能否成功申请到内存空间？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void getmemory(char *p){
    p = (char *)malloc(100);
    strcpy (p, "hello world");
}

int main()  
{  
    char *str = NULL;  
    getmemory(str);  
    printf("%s\n", str);  
    free(str);  
    return 0;  
}

主函数不能成功申请到内存空间。

在getmemory函数中，通过malloc函数申请了100字节的内存空间，并将其地址赋给p。然而，在主函数中调用getmemory函数时，传递的是str的值，而不是str的地址。因此，getmemory函数中的p只是一个局部变量，对其进行赋值并不会改变主函数中str的值。因此，在主函数中打印str时，仍然是NULL，而不是"hello world"。
同时，在主函数中使用free函数释放str所指向的内存空间是不正确的，因为str的值为NULL，没有成功申请到内存空间。
改正有如下俩种方法：

①传递的是二重指针，即str的指针
void getmemory(char **p)   
{  
    *p = (char *)malloc(100);  
    strcpy(*p, "hello world");  
}  
②传递的是指针别名，即str的别名，C++中
void getmemory(char * &p)   
{  
    p = (char *)malloc(100);  
    strcpy(p, "hello world");  
}

在第一个修改中，getmemory函数的参数是一个二重指针，即指向指针的指针。通过传递str的地址给getmemory函数，可以在函数内部修改str的值。在getmemory函数中，使用p来访问str指向的地址，并将malloc函数分配的内存空间的地址赋值给p，然后使用strcpy函数将字符串"hello world"复制到这个内存空间中。这样，主函数中的str指向的内存空间就被成功分配，并且包含了字符串"hello world"。因此，在主函数中打印str时，会输出"hello world"。
在第二个修改中，getmemory函数的参数是指针别名，即传递str的别名给getmemory函数。在C++中支持指针别名，而在C语言中不支持。通过传递str的别名给getmemory函数，可以在函数内部直接修改str的值。在getmemory函数中，直接将malloc函数分配的内存空间的地址赋值给p，然后使用strcpy函数将字符串"hello world"复制到这个内存空间中。这样，主函数中的str指向的内存空间就被成功分配，并且包含了字符串"hello world"。因此，在主函数中打印str时，会输出"hello world"。

需要注意的是，第一个修改是在C语言中使用的，而第二个修改是在C++中使用的。在C语言中，不能直接传递指针的别名，只能通过二重指针的方式来修改指针的值。而在C++中，可以直接传递指针的别名来修改指针的值。

解释以下内容：请问运行下面的Test()函数会有什么样的后果？

char *GetMemory(void){  
    char p[] = "hello world"; 
    return p;
 }   
void Test(void)   {   
    char *str = NULL;   
    str = GetMemory(); 
    printf("%s\n", str);   
 }

运行上述代码会导致未定义的行为。原因是在函数GetMemory()中，定义了一个局部变量p，它是一个指向字符数组的指针。然后将p作为返回值返回给Test()函数中的str指针。但是，由于p是在GetMemory()函数的栈帧中分配的，当GetMemory()函数返回后，p所指向的内存将被释放，因此str指针将指向一个无效的内存地址。
在Test()函数中，当尝试打印str指针指向的字符串时，由于str指向的内存已经被释放，将会导致未定义的行为，可能会输出乱码或者程序崩溃。
为了解决这个问题，可以通过动态分配内存来存储字符串，并在使用完后手动释放内存。例如，可以使用malloc()函数来分配内存，并在使用完后使用free()函数释放内存。

请写出更改后的代码，并加以解释：

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

char *GetMemory(void)
{
    char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * 12);
    if (p != NULL) {
        strcpy(p, "hello world");
    }
    return p;
}

void Test(void)
{
    char *str = NULL;
    str = GetMemory();
    if (str != NULL) {
        printf("%s\n", str);
        free(str);
    }
}

以下是更改后的代码：

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

char *GetMemory(void)
{
    char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * 12);
    if (p != NULL) {
        strcpy(p, "hello world");
    }
    return p;
}

void Test(void)
{
    char *str = NULL;
    str = GetMemory();
    if (str != NULL) {
        printf("%s\n", str);
        free(str);
    }
}

在修改后的代码中，我们使用了动态内存分配函数malloc()来分配足够的内存来存储字符串"hello world"。通过sizeof(char) * 12来分配12个字节的内存，包括字符串中的每个字符和一个空字符'\0'。
在GetMemory()函数中，我们首先检查malloc()是否成功分配内存。如果成功，则使用strcpy()函数将字符串"hello world"复制到分配的内存中。然后将指向该内存的指针p返回给Test()函数。
在Test()函数中，我们首先将str指针初始化为NULL，然后调用GetMemory()函数来获取分配的内存。接下来，我们检查str是否为NULL，以确保内存分配成功。如果成功，则打印str指向的字符串，并使用free()函数释放分配的内存。

通过这种方式，我们确保了在使用完动态分配的内存后，手动释放内存，避免了悬空指针和内存泄漏的问题。

请问运行下面的 Test() 函数会有什么样的后果？

void Test(void)  
{  
    char *str = (char *) malloc(100);  
    strcpy(str,"hello");  
    free(str);       
    if(str != NULL)  
    {  
        strcpy(str, "world");   
        printf("%s\n", str);  
    }  
}

答案： 篡改堆区野指针指向的内容，后果难以预料，非常危险。

解读：

（1）free(str);之后，str成为野指针，没有置为NULL，if(str != NULL)语句不能阻止篡改操作。

（2）野指针不是NULL指针，是指向被释放的或者访问受限的内存的指针。

（3）造成野指针原因：

①指针变量没有被初始化，任何刚创建的指针不会自动成为NULL；
②指针被free或delete之后，没有置NULL；
③指针操作超越了变量的作用范围，比如要返回指向栈内存的指针或引用，因为栈内存在函数结束时会被释放

程序分析-以下程序中主函数能否成功申请到内存空间？

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