Проверка ошибок выделения памяти

Часть раздела Logic & Flow путешествия по C на Coddy — урок 34 из 63.

Хотя malloc() является мощным инструментом для динамического выделения памяти, существует важный нюанс, который необходимо понимать: malloc() может завершиться ошибкой. Когда в системе заканчивается доступная память, malloc() не может выполнить ваш запрос и возвращает NULL вместо корректного адреса памяти.

Это означает, что каждый раз, когда вы используете malloc(), вы должны проверять, успешно ли выполнилась операция, прежде чем пытаться использовать возвращенный указатель. Использование указателя NULL приведет к аварийному завершению программы с ошибкой сегментации (segmentation fault).

int *ptr = (int*)malloc(sizeof(int));

if (ptr == NULL) {
    printf("Memory allocation failed!\n");
    return -1;  // Завершить программу или обработать ошибку
}

// Здесь ptr можно безопасно использовать
*ptr = 42;

Эта проверка на NULL не является необязательной — она необходима для написания надежных программ на C. Даже если ошибки выделения памяти редко встречаются в современных системах, они могут случаться, особенно в средах с ограниченными ресурсами или при запросе больших объемов памяти. Профессиональный код на C всегда включает такие проверки, чтобы предотвратить сбои и обеспечить корректную обработку ошибок.

Задание

Легко

Напишите программу на языке C, которая демонстрирует правильную обработку ошибок при использовании malloc() для динамического выделения памяти. Ваша программа должна:

Считать целое число n от пользователя, представляющее количество целых чисел для хранения
Использовать malloc() вместе с sizeof() для динамического выделения памяти под массив из n целых чисел
Проверить, было ли выделение памяти успешным, протестировав, не является ли возвращенный указатель NULL
Если выделение памяти не удалось, вывести Memory allocation failed! и завершить выполнение программы
Если выделение памяти прошло успешно, вывести Memory allocation successful!
Считать n целых чисел от пользователя и сохранить их в выделенном массиве
Вычислить и вывести сумму всех значений в формате: Sum: [value]
Вывести общее количество выделенных байт в формате: Bytes allocated: [value]

Не забудьте включить заголовочный файл <stdlib.h> для использования malloc(). Ваша программа должна демонстрировать важную практику проверки на ошибку выделения памяти перед попыткой использования этой памяти.

Например, если входные данные:

4
10 20 30 40

Ваш вывод должен быть следующим:

Memory allocation successful!
Sum: 100
Bytes allocated: 16

Эта задача подчеркивает критическую важность защитного программирования при работе с динамическим выделением памяти, гарантируя, что ваши программы корректно обрабатывают возможные сбои выделения памяти, а не завершаются аварийно.

Шпаргалка

Всегда проверяйте, возвращает ли malloc() значение NULL перед использованием выделенной памяти:

int *ptr = (int*)malloc(sizeof(int));

if (ptr == NULL) {
    printf("Memory allocation failed!\n");
    return -1;  // Выход из программы или обработка ошибки
}

// Здесь можно безопасно использовать ptr
*ptr = 42;

malloc() может завершиться ошибкой, когда в системе заканчивается доступная память. Использование указателя NULL приведет к ошибке сегментации (segmentation fault). Эта проверка на NULL необходима для написания надежных программ на C и предотвращения сбоев.

Попробуйте сами

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

int main() {
    // Считать количество целых чисел
    int n;
    scanf("%d", &n);
    
    // TODO: Напишите свой код здесь
    // - Используйте malloc() для выделения памяти для n целых чисел
    // - Проверьте, было ли выделение памяти успешным
    // - Обработайте случаи успеха и неудачи
    // - Считайте целые числа и сохраните их
    // - Вычислите сумму и количество выделенных байт
    
    return 0;
}