C語言之free函數以及野指針介紹

以下是對C語言中的free函數與野指針進行了詳細的分析介紹，需要的朋友可以參考下  

【FROM MSDN && 百科】
原型：void free(void *ptr);
#include<stdlib.h>或#include <malloc.h>
Deallocate space in memory
釋放ptr指向的存儲空間。被釋放的空間通常被送入可用存儲區池，以後可在調用malloc、realloc以及realloc函數來再分配。
注意：連續兩次使用free函數，肯定會發生錯誤。malloc的次數要和free的次數相等。
A block of memory previously allocated using a call to malloc, calloc or realloc is deallocated, making it available again for further allocations.
If ptr does not point to a block of memory allocated with the above functions, the behavior is undefined.
If ptr is a null pointer, the function does nothing
Notice that this function does not change the value of ptr itself, hence it still points to the same (now invalid) location
DEMO:

復制代碼 代碼如下:
//#define  FIRST_DEMO
#define  SECOND_DEMO
#ifdef FIRST_DEMO
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>
int main(void)
{
 int *buffer1,*buffer2,*buffer3;
 buffer1=(int *)malloc(100*sizeof(int));
 buffer2=(int *)calloc(100,sizeof(int));
 buffer3=(int *)realloc(buffer2,500*sizeof(int));
 free(buffer1);
 free(buffer3);
 getch();
 return 0;
}
#elif defined SECOND_DEMO
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>
int main(void)
{
 char *str;
 /*allocate memory for string*/
 str=(char *)malloc(10);
 if (str==NULL)
 {
  perror("malloc");
  abort();
 }
 else
 {
  /*copy "hello" to string*/
  strcpy(str,"hello");
  /*display string*/
  printf("String is %sn",str);
  /*free memory*/
  free(str);
 }
 getch();
 return 0;
}
#endif

DEMO:perror
perror( ) 用來將上一個函數發生錯誤的原因輸出到標准設備(stderr)。參數 s 所指的字符串會先打印出,後面再加上錯誤原因字符串。此錯誤原因依照全局變量errno 的值來決定要輸出的字符串。

復制代碼 代碼如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>   //perror包含在此文件中
#include <conio.h>
int main(void)
{
    FILE *fp;
 fp=fopen("abc","r+");
 if (NULL == fp)
 {
  perror("abc");
 }
 getch();
 return 0;
}

output:
abc: No such file or directory
DEMO:

復制代碼 代碼如下:
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
 char *ptr;
 ptr=(char *)malloc(100);
 strcpy(ptr,"Hello");
 free(ptr);    //<span style="font-family: arial, 宋體, sans-serif; font-size: 13.63636302947998px; line-height: 24px; text-indent: 30px;"> ptr 所指的內存被釋放，但是ptr所指的地址仍然不變，原來的內存變為“垃圾”內存（不可用內存)</span>
#if 1
 if (ptr!=NULL)    /*<span style="font-family: arial, 宋體, sans-serif; font-size: 13.63636302947998px; line-height: 24px; text-indent: 30px;"> 沒有起到防錯作用</span>*/
 {
  strcpy(ptr," world");
  printf("%sn",ptr);
 }
#endif
 getch();
 return 0;
}

free(str)後指針仍然指向原來的堆地址，即你仍然可以繼續使用，但很危險，因為操作系統已經認為這塊內存可以使用，他會毫不考慮的將他分配給其他程序，於是你下次使用的時候可能就已經被別的程序改掉了，這種情況就叫“野指針”，所以最好free（）了以後再置空
str = NULL;
即本程序已經放棄再使用他。
何謂“野指針”，在這裡補充一下。
野指針是指程序員或操作者不能控制的指針。野指針不是NULL指針，而是指向“垃圾”的指針。

造成“野指針”的原因主要有
1.指針變量沒有初始化，任何指針變量剛被創建時不會自動成為NULL指針，它的缺省值是隨機的，它會亂指一氣。在初始化的時候要麼指向合法的指針，要麼指向NULL。

2.指針變量被free或delete之後，沒有設置為NULL。它們只是把指針所指的內存給釋放掉，但並沒有把指針本身干掉。通常會用語句if (p != NULL)進行防錯處理。很遺憾，此時if語句起不到防錯作用，因為即便p不是NULL指針，它也不指向合法的內存塊。上文DEMO則是這種情況。

3.指針操作超越了變量的作用范圍。注意其生命周期。

【下面是摘自論壇裡面的形象比喻，加深理解。】
CRT的內存管理模塊是一個管家。  
你的程序（簡稱“你”）是一個客人。  
管家有很對水桶，可以用來裝水的。  
malloc的意思就是“管家，我要XX個水桶”。  
管家首先看一下有沒有足夠的水桶給你，如果沒有，那麼告訴你不行。如果夠，那麼登記這些水桶已經被使用了，然後告訴你“拿去用吧”。  
free的意思就是說：“管家我用完了，還你！”。  
至於你是不是先把水倒干淨才給管家，那麼是自己的事情了。－－是不是清零。  
管家也不會將你歸還的水桶倒倒干清（他有那麼多水桶，每個歸還都倒干淨豈不累死了）。反正其他用的時候自己會處理的啦。  
free之後將指針清零只是提醒自己，這些水桶已經不是我的了，不要再完裡面放水了，^_^  
如 果free了之後還用那個指針的話，就有可能管家已經將這些水桶給了其他人裝飲料的了，你卻往裡面撒了泡尿。好的管家可能會對你的行為表示強烈的不滿， 殺了你（非法操作）－－這是最好的結果，你知道自己錯了（有錯就改嘛）。一些不好的管家可能忙不過來，有時候抓到你作壞事就懲罰你，有時候卻不知道去那裡 了－－這是你的惡夢，不知道什麼時候、怎麼回事情自己就死了。不管怎麼樣，這種情況下很有可能有人要喝尿－－不知道是你的老板還是你的客戶 了.^_^。  
所以啊，好市民當然是還了給管家的東西就不要再占著啦，.^_^。