createDynamicArray 函数实现及指针运算原理
void* createDynamicArray(int size, int elementSize) {
void* array = malloc(size * elementSize);
if (array == NULL) {
// 内存分配失败处理
return NULL;
}
return array;
}
- 指针运算原理：
malloc 函数分配一块连续的内存，大小为 size * elementSize 字节，并返回指向这块内存起始地址的指针。这里通过简单的乘法运算确定所需内存大小，malloc 内部实现可能涉及操作系统的内存管理机制，返回的指针直接指向分配的内存块。
- 内存分配过程中指针的变化：
malloc 成功时，返回一个有效的指针指向分配的内存；失败时，返回 NULL。
expandDynamicArray 函数实现及指针运算原理
void expandDynamicArray(void** array, int oldSize, int newSize, int elementSize) {
void* newArray = realloc(*array, newSize * elementSize);
if (newArray == NULL) {
// 内存重新分配失败处理
return;
}
*array = newArray;
}
- 指针运算原理：
realloc 函数尝试重新分配内存块。如果新的大小小于或等于旧的大小，realloc 可能会在原内存块基础上进行调整；如果新的大小大于旧的大小，realloc 通常会分配一块新的更大的内存块，并将原内存块的数据复制到新的内存块中，然后释放原内存块。这里通过 *array 间接访问原动态数组的指针，新分配的内存块地址通过 realloc 返回并重新赋值给 *array。
- 内存分配和释放过程中指针的变化：
realloc 成功时，*array 被更新为新的内存块地址；失败时，*array 保持不变，原内存块仍然有效。
freeDynamicArray 函数实现及指针运算原理
void freeDynamicArray(void* array) {
free(array);
}
- 指针运算原理：
free 函数用于释放之前通过 malloc 或 realloc 分配的内存。free 函数只需要传入指向已分配内存块起始地址的指针，即可释放这块内存。
- 内存释放过程中指针的变化：
free 函数释放内存后，传入的指针在逻辑上变为悬空指针（dangling pointer），虽然指针的值不变，但指向的内存已无效。建议在调用 free 后将指针赋值为 NULL，避免误操作。
可能遇到的内存泄漏问题及避免方法
- 问题：
- 在
createDynamicArray 中，如果 malloc 失败没有正确处理，可能导致程序继续使用 NULL 指针，引发未定义行为。
- 在
expandDynamicArray 中，如果 realloc 失败但没有将原指针保持有效，可能导致原内存块无法释放，从而造成内存泄漏。
- 如果
freeDynamicArray 函数没有被正确调用，动态数组所占用的内存将不会被释放，导致内存泄漏。
- 避免方法：
- 在
createDynamicArray 和 expandDynamicArray 中，每次内存分配（malloc 或 realloc）后都要检查返回值是否为 NULL，如果是则进行适当处理，如返回错误或终止程序。
- 在
expandDynamicArray 中，在 realloc 失败时，确保原指针保持有效，以便后续可以正确释放内存。
- 确保在动态数组不再使用时，及时调用
freeDynamicArray 函数释放内存，并且在调用 free 后将指针置为 NULL。
