在 C 中，更改指针值后内存值会发生什么变化？

问题描述

在下面的代码中，我将一个指针按值传递给一个函数，我希望将 N 个字符串连接到原始字符串上。

按照我编写的方式，我通过计算要添加到原始字符串长度上的字节数来分配新内存。

然后填充这个新字符串并返回指向该字符串的指针。

所以，假设原始指针 msg 是 0x000001，它指向字符串 "Hello\0" 的起始字符。

然后在函数中，一个新的指针 strNew 最终指向 "Hello world,poop\0"，其值为 0x0000f5，即新字符串的内存所在的位置。

然后，作为函数的返回，msg 指针的值现在是 0x0000f5。

我的问题是，位于 0x000001 的内存会发生什么变化？？它包含 "Hello\0" 的字节，但不再有指向它的指针。它会收集垃圾吗？这是个问题吗？我应该用“ ”字符以某种方式覆盖内容吗？

如果没有，我如何从 strcatcat() 函数中释放它？

这个想法是不必担心有一个足够大的字符数组来开始字符串。这不合理吗？

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdarg.h>

char * strcatcat(char * orig,const char* strArgs,...){
    
    va_list valist;
    
    unsigned long initStrLength = strlen(orig);
    
    // work out how much me to realloc
    unsigned long moreBytes = 0;
        
    va_start(valist,strArgs);
    const char* str = strArgs;
    while (str != NULL ) {
        moreBytes += strlen(str);
        str = va_arg(valist,const char *);
    }
    
    // define a new char pointer to populate,of defined size
    char * strNew = NULL;
    strNew = (char *) malloc((moreBytes + initStrLength+1));
    
    // copy the original string into the start
    strcpy(strNew,orig);
    
    //reset,then go through and concat into new string
    va_start(valist,strArgs);
    str = strArgs;
    while (str != NULL ) {
    
        strcat(strNew,str);
        
        str = va_arg(valist,const char *);
            
    }
    
    // close list
    va_end(valist);
        
    // return this pointer
    return strNew;
    
}

int main()
{
 
    char * msg = "Hello";
    msg = strcatcat(msg," World,","poop",NULL);
    printf("%s\n",msg);
    return 0;
}

编辑：谢谢大家，已经解决了。我已经习惯了像 PHP、C# 等更高级别的语言，并且阅读有关指针算术的内容时会弹出这个问题，我找不到不关注指针而不是指针值的答案。

未来人的TLDR - 如果没有调用者管理它，我给出的例子会导致内存泄漏。 main 中的指针需要复制才能释放。

解决方法

我的问题是，位于 0x000001 的内存会发生什么？？它包含“Hello\0”的字节，但不再有指向它的指针。

什么都没有发生...指针只不过是某个内存的地址，因此更改指针的值只会更改它指向的字节，它不会影响存储在指向的字节中的值。

它会被垃圾收集吗？

C 没有内置垃圾收集器；您负责管理内存。

有问题吗？

也许……这取决于情况。在您的 strcatcat() 函数的情况下，指针 orig 是按值传递的，正如您所观察到的。这意味着函数获得了它自己的指针副本，如果函数改变了 orig 的值，调用者的指针副本根本不会改变。由于 strcatcat() 没有分配 orig 指向的内存，因此它不负责释放它……调用者（或分配或以其他方式负责该块的人）应该这样做。>

如果您的程序分配了内存块并且从不释放它们，那肯定是一个问题，因此总体而言，您应该有一个明确的内存管理策略。但是除非您非常清楚调用 strcatcat() 将释放传入的块，否则该函数不应触及原始块。

我应该用“ ”字符以某种方式覆盖内容吗？

你为什么要这样做？即使在调用您的函数之后，调用者是否也可能希望将原始块用于其他用途？

当你释放它们时，字节不会停止存在；他们总是在那里。分配只是为特定目的保留给定字节范围的过程，以便其他一些代码不会尝试同时使用相同的字节。当您释放内存时，字节保留在那里，但您释放的块可用于其他用途。如果数据在某种程度上敏感，则在释放块之前覆盖数据确实有意义，例如密码或某种个人信息。但是只要不需要保护块中的数据，就不需要在释放之前清除内存。

我的问题是，位于 0x000001 的内存会发生什么？？它包含“Hello\0”的字节，但不再有指向它的指针。它会收集垃圾吗？这是个问题吗？我应该覆盖内容以某种方式带有“ ”字符？

对于 C 语言初学者来说，没有垃圾收集器。其次，您可能不会更改字符串文字。任何更改字符串文字的尝试都会导致未定义的行为。

在本声明中

char * msg = "Hello";

声明了一个指向字符串文字 "Hello" 的第一个字符的指针。字符串文字本身具有静态存储持续时间，并且在程序完成执行之前一直有效，而与指针 msg 的值是否发生变化无关。

你可以这样想象

char unnamed_string_literal[] = { 'H','e','l','o','\0' };

int main( void )
{
    char *msg = unnamed_string_literal;
    //...
}

你不应该担心字符串文字。

例如考虑以下有效程序。

#include <stdio.h>

int main(void) 
{
    char *msg = "Hello";
    
    printf( "%s ",msg );
    
    msg = "World!";
    
    puts( msg );
    
    return 0;
}

程序输出为

Hello World!

本质上这个程序与以下程序相似（除了问题上下文中的一些不重要的细节）

#include <stdio.h>

char word1[] = { 'H','\0' };
char word2[] = { 'W','r','d','!','\0' };

int main(void) 
{
    char *msg = word1;
    
    printf( "%s ",msg );
    
    msg = word2;
    
    puts( msg );
    
    return 0;
}

首先，如果您为“Hello\0”动态分配内存并且不释放它，则会造成内存泄漏。这是一个如何制作一个学校的例子。

这导致了下一个认识：除非您创建垃圾收集器，否则 C 中没有垃圾收集器。你对一切负责。这就是 C 的美妙之处，因为您还可以控制一切。您有权决定针对您的特定问题的最佳方法。

下一个问题是从函数内部你永远不知道内存是如何分配的。我可以在调用者级别创建 char example[100] = "My value"; 并在堆栈上分配它。如果你试图从你的函数内部释放它，程序就会失败。

解决这个问题的基本方法很少：

调用者提供了一个缓冲区，如果缓冲区不够大，函数就会失败
该函数分配内存并且不接触输入，调用者对其接收的所有内容负责。
更高级别的字符串抽象（我会说是 C++ 中的一个类，但让我们说一些具有一些相关操作的类型）一个例子可能是 Glib String https://developer.gnome.org/glib/stable/glib-Strings.html ，但还有许多其他实现。

它们中的每一个都有其优点和缺点（防止泄漏、内存碎片等）。这取决于 C 程序员来决定哪种方法最适合您的情况。

c memory-management pointers string-literals