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2025_2_4 C语言中关于free函数及悬空指针，链表的一级指针和二级指指针

article 2025/2/5 20:40:50

1.free函数

free函数所接受的参数只能是动态分配出来的内存，，否者free的行为是未定义的
同一片内存空间不能被free两次

free过后的内存可能会引发悬空指针的问题

2.悬空指针

悬空指针的问题主要是free过后的内存空间，原先指向这片空间的指针没有做处理，这个指针就是悬空指针，因为它指向的内存空间已经被free了
悬空指针问题很难被发现，因为可能有多个指针指向被free的内存空间，这些指针就都变成悬空指针了

char* p = malloc(10);
char* q = p;

free(p);
//p和q都是悬空指针了，下面两个操作会出错
strcpy(p, "abc");
strcpy(q, "dcf");

调用了strcpy(p, “abc”)和strcpy(q, “dcf”)。这两个操作都是试图向已经被释放的内存中写入数据。由于内存已经被释放，程序不再拥有这块内存的所有权，此时写入操作是非法的

所以，处理悬空指针的方法就是将其重新复制为NULL

char* p = malloc(10);
char* q = p;
free(p);

p = NULL:
q = NULL;

3.链表的一级指针和二级指指针

宗旨：想修改哪个变量，就传递哪个变量的地址

修改指针变量指向的对象——>一级指针

比如：
遍历链表
修改节点数据
删除/插入中间或尾部节点（通过前驱节点操作）
修改指针变量的值（指针变量的指向）——>二级指针
比如：
头插法插入节点（修改头指针指向新节点）
删除头节点（头指针需指向下一个节点）
初始化空链表（首次插入节点时需修改头指针）

指针变量存储的是内存地址，当我们将指针作为参数传递给函数时，实际上是传递了该指针的副本。如果函数内修改了这个副本指向的内容，那么原指针指向的内容也会被修改，因为副本和原指针指向同一块内存。但如果需要修改指针本身（即让指针指向另一个地址），则需要传递指针的指针，也就是二级指针，这样函数才能修改原指针的值。

typedef struct node_s {
	int date;
	struct node_s* next;
}node;

node* add_node(node** plist, int date) {
	//创建节点空间
	node* new_node = malloc(sizeof(node));
	if (new_node == NULL) {
		printf("add_node faild in add_node!\n");
		exit(1);
	}
	//头插法
	new_node->date = date;
	new_node->next = *plist;
	*plist = new_node;
	//返回头指针
	return *plist;
}

int main() {
	node* list = NULL;
	//list可以接收头指针
	add_node(&list, 1);
	add_node(&list, 2);
	add_node(&list, 3);
	add_node(&list, 4);
	return 0;
}