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面试题:C语言free函数与内存泄漏

假设你有一段C语言代码,通过malloc分配了一块复杂的数据结构(例如链表)的内存。请编写代码展示如何正确地使用free函数释放链表中每个节点的内存,以避免内存泄漏。并解释如果在释放过程中遗漏了某个节点的释放会对程序产生什么长期影响。
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编程语言C

知识考点

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面试题答案

一键面试
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 定义链表节点结构
typedef struct Node {
    int data;
    struct Node *next;
} Node;

// 创建新节点
Node* createNode(int value) {
    Node *newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    newNode->data = value;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

// 释放链表内存
void freeList(Node *head) {
    Node *current = head;
    Node *nextNode;
    while (current != NULL) {
        nextNode = current->next;
        free(current);
        current = nextNode;
    }
}

int main() {
    // 创建链表
    Node *head = createNode(1);
    head->next = createNode(2);
    head->next->next = createNode(3);

    // 释放链表内存
    freeList(head);

    return 0;
}

遗漏某个节点释放的长期影响

  1. 内存泄漏:被遗漏释放的节点所占用的内存将一直无法被系统回收,随着程序长时间运行,不断分配新的内存,而这些未释放的内存会逐渐累积,最终导致系统可用内存越来越少,程序性能下降,甚至可能导致系统内存耗尽,程序崩溃。
  2. 资源浪费:这部分内存无法再被其他程序或本程序的其他部分有效利用,造成了内存资源的浪费。
  3. 破坏数据结构完整性:从链表结构角度看,遗漏释放会破坏链表释放的完整性逻辑,如果后续程序尝试对链表进行其他操作(比如重新构建链表等),会因为数据结构已遭破坏而导致程序出现难以调试的错误,如段错误等。