malloc申请内存空间问题

Question

使用VS2022为char*类型ans用malloc申请一个char大小的空间，输出不应该是1吗，为什么用strlen函数会显示申请到了5个字符的空间

Answer 1

以下回复参考：皆我百晓生、券券喵儿等免费微信小程序作答:

在C语言中，使用 malloc 函数为 char* 类型变量 ans 申请一个 char 大小的空间时，实际上你只会分配一个字节的内存空间给 ans。这个内存空间并没有被初始化为字符串，所以当你尝试使用 strlen 函数来获取它的长度时，会得到一个不确定的结果。这是因为 strlen 函数会遍历内存中的字节，直到遇到值为 '\0'（即空字符）的字节为止。如果内存中的第一个字节恰好是 '\0'，那么 strlen 就会返回长度为 0；否则，它会继续遍历直到找到 '\0'，或者遍历整个分配的内存空间（可能导致程序崩溃）。在你的例子中，如果你只是分配了一个字节的内存，strlen 很可能会遇到内存边界之外的字节，从而产生不确定的结果（可能是你认为的“申请到了多个字符的空间”的现象）。所以这里实际上存在一个潜在的错误和风险。为了正确使用 malloc 和 strlen 函数，你需要确保以下几点：

1. 使用 malloc 分配足够的内存来存储字符串。例如，如果你想存储一个单字符字符串（"a"，或其他单个字符的字符串），你仍然需要分配足够的空间来存储终止符 '\0'，即使这个字符串只有一个字符。因此，你应该分配至少两个字节的内存（一个用于字符本身，一个用于 '\0'）。否则，如果你试图在分配的内存之后写入其他字符或字符串（例如使用 strcpy 或 strcat），你可能会遇到缓冲区溢出的问题。

正确的代码示例如下：

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

int main(void){
    char* ans = NULL; // 定义字符指针变量ans
    ans = (char*)malloc(sizeof(char) * 2); // 为ans分配两个字节的内存空间（包括'\0'）
    if (ans == NULL) { // 检查是否成功分配内存
        printf("Memory allocation failed\n");
        return 1; // 非零值表示异常退出
    } else { // 成功分配内存后写入数据或进行其他操作
        ans[0] = 'a'; // 存储一个字符（假设是'a'）
        ans[1] = '\0'; // 添加终止符'\0'来标记字符串结束
        printf("%ld\n", strlen(ans)); // 输出字符串长度（应为1）
        free(ans); // 释放内存空间以避免内存泄漏
    }
    return 0; // 正常退出程序
}

在这个例子中，我们分配了两个字节的内存空间给 ans，并在末尾添加了终止符 \0。这样 strlen 函数就能正确地返回字符串的长度了。同时，我们还检查了内存分配是否成功，并在使用完毕后释放了内存空间。这些步骤都是在使用动态内存分配时必要的步骤。