C语言填空题：指针与内存的奇妙冒险

题目：

请在以下代码的空白处填入适当的内容，使得程序能够正确地分配内存、初始化数组，并使用函数指针完成数组元素的求和。

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

int sum_array(int *arr, int size) {
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        sum += arr[i];
    }
    return sum;
}

int main() {
    int size = 5;
    int *arr = (int *)________(________ * sizeof(int)); // 空格1 & 2

    if (arr == NULL) {
        printf("内存分配失败！\n");
        return 1;
    }

    for (int i = 0; i < size; i++) {
        arr[i] = i + 1;
    }

    int (*sum_func)(int *, int) = ________; // 空格3

    int total = sum_func(arr, size);

    printf("数组元素的和为：%d\n", total);

    ________(arr); // 空格4
    arr = NULL;

    return 0;
}

解题思路：

这道题主要考察以下几个知识点：

1. 动态内存分配： C语言中使用 malloc 函数在堆上分配内存。需要指定分配的内存大小，单位是字节。
2. 指针类型转换： malloc 函数返回 void * 类型的指针，需要将其强制转换为所需的指针类型（在本例中是 int *）。
3. 函数指针： C语言允许使用函数指针来指向函数，并将函数作为参数传递给其他函数。需要定义函数指针的类型，并将其指向相应的函数。

4. 内存释放： 使用 free 函数释放之前分配的内存，防止内存泄漏。释放后，最好将指针设置为 NULL，避免悬空指针。

5. 空格1： malloc

   • 解释：需要使用 malloc 函数来分配内存。
6. 空格2： size
   • 解释：需要指定分配的内存大小，这里是 size 个 int 类型的大小。
7. 空格3： sum_array
   • 解释：需要将函数指针 sum_func 指向 sum_array 函数。
8. 空格4： free
   • 解释：需要使用 free 函数释放之前分配的内存。

完整代码：

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

int sum_array(int *arr, int size) {
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        sum += arr[i];
    }
    return sum;
}

int main() {
    int size = 5;
    int *arr = (int *)malloc(size * sizeof(int));

    if (arr == NULL) {
        printf("内存分配失败！\n");
        return 1;
    }

    for (int i = 0; i < size; i++) {
        arr[i] = i + 1;
    }

    int (*sum_func)(int *, int) = sum_array;

    int total = sum_func(arr, size);

    printf("数组元素的和为：%d\n", total);

    free(arr);
    arr = NULL;

    return 0;
}

助教吐槽：

看到这道题，是不是觉得“指针”这两个字格外刺眼？ 告诉你，C语言的精髓就在指针和内存管理！ 多少人倒在了 malloc 和 free 的脚下，不是忘了分配内存，就是忘了释放内存，最后程序跑着跑着就崩了。 还有，函数指针这种骚操作，理解了的觉得妙不可言，没理解的直接怀疑人生。 #8388？这数字让我想起我上次帮学生调试内存泄漏问题，整整花了83分钟，最后发现是少了个free()，当时我的心情就像这个8388，无限循环的崩溃。 记住，动态内存分配一定要成对出现，malloc 之后必须要有 free，不然等着被内存泄漏折磨吧！ 另外，关于 C语言程序设计 的填空题练习，多做做总没坏处。如果能把 C语言基础练习题 都掌握了，那这门课基本就稳了。还有，别忘了看看 C语言网 上的题目，多刷题才能提高水平。