C语言函数内存管理常见问题及解决方法

写 C 语言函数时，是不是总遇到程序莫名崩溃、数据乱码的情况？明明代码逻辑看着没问题，运行起来却各种出错，查半天也找不到原因？其实啊，这多半是内存管理没做好导致的。“C 语言内存管理技巧”“函数内存错误解决” 这些都是新手常搜的问题，今天兔子哥就把函数里常见的内存问题扒出来，再给点实用的解决办法，零基础也能看明白。
先给大家整个表格，常见问题和解决方法一目了然：

内存问题类型	典型现象	根本原因	解决办法
返回局部变量地址	数据乱码、程序崩溃	局部变量存在栈区，函数结束后释放	不用局部变量地址，改用 static 变量或动态分配
内存泄漏	程序越跑越慢、最终崩溃	动态分配的内存没释放	malloc 和 free 配对使用，谁申请谁释放
野指针操作	随机错误、难以复现	指针指向的内存已释放还在使用	释放后给指针赋值 NULL，使用前检查
栈溢出	程序崩溃、栈保护报错	递归太深或局部数组过大	减少递归深度，大数组改用动态分配

咱们先说说返回局部变量地址这个坑。很多朋友写函数的时候，想返回一个字符串或者数组，就直接返回局部变量的地址，比如：
char* get_str() {
char str[20] = "hello";
return str;
}
调用这个函数的时候，刚开始可能能拿到正确的字符串，但多调用几次就会发现数据乱得一塌糊涂。为啥呢？因为 str 是局部变量，存在栈区里，函数一结束，这块内存就被释放了，再去访问就属于 “非法入侵”，数据肯定不对。
那该咋办？兔子哥教你两招：要么用 static 修饰局部变量，比如 static char str [20]，这样变量就存到全局区了，函数结束也不释放；要么用 malloc 动态分配内存，return malloc 出来的地址，不过记得用完要 free，不然又会有新问题。
再说说内存泄漏，这可是 C 语言的老大难问题。比如在函数里用 malloc 申请了内存，却忘了用 free 释放：
void func () {
int* p = (int*) malloc (100 * sizeof (int));
// 一堆操作，就是没写 free (p);
}
每次调用 func，就会申请一块内存，却不释放，程序跑久了，内存就被占满了，最后只能崩溃。解决办法其实很简单，malloc 和 free 一定要成对出现，谁申请的谁负责释放。可以在函数里申请，函数外释放，但一定要记着，别嫌麻烦。
野指针也是个让人头疼的东西。所谓野指针，就是指针指向的内存已经被释放了，还在继续用这个指针。比如：
int* get_ptr () {
int* p = (int*) malloc (sizeof (int));
*p = 10;
free (p); // 释放了内存
return p; // 返回了野指针
}
调用这个函数拿到指针后，要是再去用 * p，结果就全看运气了，可能是随机数，也可能直接让程序崩溃。怎么避免呢？释放内存后，马上给指针赋值 NULL，比如 free (p); p = NULL; 这样后面用的时候，检查一下指针是不是 NULL，就能避免操作野指针了。
可能有人会问，局部变量和动态分配的内存，到底有啥区别啊？说白了，局部变量存在栈区，由系统自动管理，函数结束就没了；动态分配的内存存在堆区，得自己用 free 释放，系统不管。栈区内存小，但速度快；堆区内存大，但操作麻烦点。
还有个容易被忽略的问题，就是栈溢出。比如在函数里定义一个超大的数组，或者递归调用次数太多，都会导致栈溢出。像这样：
void func () {
int arr [1000000]; // 数组太大，栈装不下
func (); // 递归调用，没完没了
}
程序一跑就崩溃，有时候还会提示 “stack overflow”。这时候就得改改了，大数组改用 malloc 在堆上分配，递归太深的话，改成循环或者增加终止条件。
最后兔子哥说点自己的心得。内存管理这东西，看着复杂，其实就是多注意几个关键点：局部变量别返回地址，malloc 了就记得 free，释放后指针置 NULL，别搞太大的栈变量。刚开始可能总忘，我以前写代码也常犯这些错，后来养成了写完函数就检查内存的习惯，比如看看有没有没释放的 malloc，有没有返回局部地址。多练几次，形成条件反射就好了。真不用怕，谁都是从踩坑过来的，对吧？希望这些能帮到你，有啥具体问题，随时找我聊。

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