回答

在 C 语言中，动态内存管理使用 stdlib.h 库中的函数：

• malloc(size_t size) — 分配指定大小的内存块。内存未初始化。
• calloc(size_t nmemb, size_t size) — 为 nmemb 个给定大小的元素分配内存块并用零初始化。
• realloc(void *ptr, size_t size) — 更改先前分配的内存块的大小。
• free(void *ptr) — 释放先前分配的内存块。

使用示例：

int *arr = (int *)malloc(10 * sizeof(int));
if (arr == NULL) {
    // 处理内存分配错误
}
// ... 使用 arr ...
free(arr);

重要的是始终检查内存分配的结果是否为 NULL，并且不要忘记调用 free 以避免内存泄漏。

刁钻问题

以下代码的结果是什么？

int *arr = malloc(sizeof(int) * 5);
free(arr);
free(arr);

回答：对同一块内存的重复调用 free 会导致未定义行为（undefined behavior）。同一指针只能释放一次。

因不熟悉该主题而导致的实际错误示例

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故事

在一个自动化测试系统的项目中，系统经常崩溃。罪魁祸首是系统循环，在每次通过后都忘记释放通过 malloc 分配的内存。经过长期测试，系统“吃掉”了所有的内存并挂起。

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故事

动态数组的实现使用了 realloc，但未检查返回结果。当失败时（realloc 返回 NULL），旧内存的指针丢失，导致内存泄漏。随后的内存操作导致了段错误。

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故事

开发人员被委托集成一个过时的 C 模块，在此模块中，内存通过对同一引用的 free 调用两次来释放。在大多数操作系统上没有出现错误，但在新平台上应用程序开始崩溃，原因在很久之后才发现：重复释放（double-free）。