本篇博客介绍关于C malloc经典的错误代码写法以及解决方法。

题目1

错误的代码：

#include <iostream>

void test01(char* p)
{
    p = (char*)malloc(10);
}

int main1()
{
    char* p = NULL;
    test01(&p);

    const char* str = "hello";
    strcpy(p, str);

    printf("p= %s", p);

    free(p);

    return 0;
}

运行结果

出现这种现象，是因为在函数 test01 中，p = (char*)malloc(10); 只是改变了局部变量 p 的值，而不会影响 main 函数中 p 的值，因为 p 是按值传递的。换句话说，main 函数中的 p 仍然是 NULL。修改如下：

void test02(char** p)
{
    *p = (char*)malloc(10);

    // 在 malloc 后没有检查是否分配成功。
    if (*p == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "Memory allocation failed\n");
        exit(1);
    }
}

将 test01 函数的参数改为 char**，以便通过指针传递并修改 main 中的 p。在 malloc 后添加了内存分配检查，确保内存分配成功。

题目2

错误的代码如下：

#include <iostream>

char* GetMemory()
{
    char p[] = "hello world";
    return p;
}

int main()
{
    char* str = NULL;
    str = GetMemory();
    printf(str);

    return 0;
}

运行结果如下：

在打印str时，输出的并不是“hello world”，这段C++代码存在一个主要的问题：GetMemory 函数返回了一个指向局部变量的指针。局部变量在函数返回后就会被销毁，因此返回指向它们的指针是无效的，会导致未定义行为。
修改如下：

#include <iostream>

char* GetMemory()
{
    const char* temp = "hello world";

    // 动态分配内存
    char* p = (char*)malloc(strlen(temp) + 1);

    if (p != NULL)
    {
        strcpy(p, temp);
    }

    return p;
}

int main()
{
    char* str = GetMemory();

    if (str != NULL)
    {
        printf("%s\n", str);

        // 释放动态分配的内存
        free(str);
    }
    else
    {
        std::cerr << "Memory allocation failed" << std::endl;
    }

    return 0;
}

输出结果：

上面的代码将 GetMemory 函数改为动态分配内存并返回一个指向动态分配内存的指针。此外，还要确保在 main 函数中释放分配的内存以避免内存泄漏。

另外，在malloc后，尽量加if判断申请的内存是否成功。

题目3

两数交换，错误的代码如下：

#include <iostream>

void swap(int* p1, int* p2)
{
    int* p = NULL;
    *p = *p1;
    *p1 = *p2;
    *p2 = *p;
}

int main()
{
    int a = 100;
    int b = 200;

    swap(&a, &b);

    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);

    return 0;
}

运行结果：

在swap函数中，p是一个“野”指针，有可能指向系统区，导致程序运行的崩溃。正确的写法如下：

void swap(int* p1, int* p2)
{
    int p;
    p = *p1;
    *p1 = *p2;
    *p2 = p;
}

题目4

将字符串中的小写字母
写法一：
使用标准库函数toupper将小写字母转换为大写字母

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

void ToUpper(char* str)
{
    // 遍历字符串中的每个字符
    while (*str)
    {
        // 使用标准库函数toupper将小写字母转换为大写字母
        *str = toupper((unsigned char)*str);
        str++;
    }
}

int main()
{
    char str[] = "Hello, World! This is a test.";

    printf("Original string: %s\n", str);

    ToUpper(str);

    printf("Uppercase string: %s\n", str);

    return 0;
}

写法二：
通过检查字符的ASCII码值来手动转换小写字母为大写字母。小写字母的ASCII码值范围是97到122（即’a’到’z’），而大写字母的ASCII码值范围是65到90（即’A’到’Z’）。通过减去32，可以将一个小写字母转换为对应的大写字母。

#include <stdio.h>

void ToUpper(char* str)
{
    // 遍历字符串中的每个字符
    while (*str)
    {
        // 如果当前字符是小写字母
        if (*str >= 'a' && *str <= 'z')
        {
            // 将其转换为大写字母
            *str = *str - ('a' - 'A');
        }
        str++;
    }
}

int main()
{
    char str[] = "Hello, World! This is a test.";

    printf("Original string: %s\n", str);

    ToUpper(str);

    printf("Uppercase string: %s\n", str);

    return 0;
}