面试题：C语言中malloc和free函数的基本使用

Question

请简述C语言中malloc函数和free函数的作用，并写一段代码示例，使用malloc分配一个包含10个整数的数组空间，然后使用free释放该空间。

Answer 1

malloc函数的作用：在堆上分配指定字节数的内存空间，返回一个指向分配内存起始地址的指针。如果分配失败，返回NULL。

free函数的作用：释放先前通过malloc、calloc或realloc分配的内存空间。传入的指针必须是由上述函数返回的指针，否则行为未定义。

以下是代码示例：

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

int main() {
    int *arr;
    // 使用malloc分配包含10个整数的数组空间
    arr = (int *)malloc(10 * sizeof(int)); 
    if (arr == NULL) {
        printf("内存分配失败\n");
        return 1;
    }
    // 使用数组
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        arr[i] = i;
    }
    // 释放空间
    free(arr); 
    arr = NULL; // 避免悬空指针
    return 0;
}