指针内存分配_红黑欣客_百度空间

指针参数是如何传递内存的?
如果函数的参数是一个指针不要指望用该指针去申请动态内存。示例7-4-1 中,
Test 函数的语句GetMemory(str, 200)并没有使str 获得期望的内存,str 依旧是NULL,
为什么?
void GetMemory(char *p, int num)
{
p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
}
void Test(void)
{
char *str = NULL;
GetMemory(str, 100); // str 仍然为 NULL
strcpy(str, "hello"); // 运行错误
}
示例7-4-1 试图用指针参数申请动态内存

毛病出在函数GetMemory 中。编译器总是要为函数的每个参数制作临时副本,指针
参数p 的副本是 _p,编译器使 _p = p。如果函数体内的程序修改了_p 的内容,就导致
参数p 的内容作相应的修改。这就是指针可以用作输出参数的原因。在本例中,_p 申请
了新的内存,只是把_p 所指的内存地址改变了,但是p 所指的内存地址丝毫未变。(不会执行p =_p)所以函数GetMemory并不能输出任何东西。事实上,每执行一次GetMemory 就会泄露一块内存,因为没有用free 释放内存。
如果非得要用指针参数去申请内存,那么应该改用“指向指针的指针”,见示例7-4-2。
void GetMemory2(char **p, int num)
{
*p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
}
void Test2(void)
{
char *str = NULL;
GetMemory2(&str, 100); // 注意参数是 &str,而不是str
strcpy(str, "hello");
cout<< str << endl;
free(str);
}
示例7-4-2 用指向指针的指针申请动态内存
由于“指向指针的指针”这个概念不容易理解,我们可以用函数返回值来传递动态
内存。(很好的方法,可借鉴)
这种方法更加简单,见示例7-4-3。
char *GetMemory3(int num)
{
char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
return p;
}
void Test3(void)
{
char *str = NULL;
str = GetMemory3(100);
strcpy(str, "hello");
cout<< str << endl;
free(str);
}
示例7-4-3 用函数返回值来传递动态内存

用函数返回值来传递动态内存这种方法虽然好用,但是常常有人把return 语句用错
了。这里强调不要用return 语句返回指向“栈内存”的指针(多用指向堆指针,记得要free),因为该内存在函数结束时自动消亡,见示例7-4-4。
char *GetString(void)
{
char p[] = "hello world";
return p; // 编译器将提出警告
}
void Test4(void)
{
char *str = NULL;
str = GetString(); // str 的内容是垃圾
cout<< str << endl;
}
示例7-4-4 return 语句返回指向“栈内存”的指针用调试器逐步跟踪Test4,发现执行str = GetString 语句后str 不再是NULL 指针,但是str 的内容不是“hello world”而是垃圾。

p[]数组为函数内的局部自动变量,在函数返回后,内存已经被释放。这是许多程序员常犯的错误,其根源在于不理解变量的生存期。
如果把示例7-4-4 改写成示例7-4-5,会怎么样?
char *GetString2(void)
{
char *p = "hello world";
return p;
}
void Test5(void)
{
char *str = NULL;
str = GetString2();
cout<< str << endl;
}
示例7-4-5 return 语句返回常量字符串
函数Test5 运行虽然不会出错,但是函数GetString2 的设计概念却是错误的。因
为GetString2 内的“hello world”是常量字符串,位于静态存储区,它在程序生命期
内恒定不变。无论什么时候调用GetString2,它返回的始终是同一个“只读”的内存块。

常见的内存错误及其对策
发生内存错误是件非常麻烦的事情。编译器不能自动发现这些错误,通常是在程序
运行时才能捕捉到。而这些错误大多没有明显的症状,时隐时现,增加了改错的难度。
有时用户怒气冲冲地把你找来,程序却没有发生任何问题,你一走,错误又发作了。
常见的内存错误及其对策如下:
􀂋 内存分配未成功,却使用了它。
编程新手常犯这种错误,因为他们没有意识到内存分配会不成功。常用解决办法是,
在使用内存之前检查指针是否为NULL。如果指针p 是函数的参数,那么在函数的入口
处用assert(p!=NULL)进行检查。如果是用malloc 或new 来申请内存,应该用if(p==NULL)
或if(p!=NULL)进行防错处理。(注:非常重要)
􀂋 内存分配虽然成功,但是尚未初始化就引用它。
犯这种错误主要有两个起因:一是没有初始化的观念;二是误以为内存的缺省初值
全为零,导致引用初值错误(例如数组)。
内存的缺省初值究竟是什么并没有统一的标准,尽管有些时候为零值,我们宁可信

其无不可信其有。所以无论用何种方式创建数组,都别忘了赋初值,即便是赋零值也不
可省略,不要嫌麻烦。
.. 内存分配成功并且已经初始化,但操作越过了内存的边界。
例如在使用数组时经常发生下标“多1”或者“少1”的操作。特别是在for 循环语
句中,循环次数很容易搞错,导致数组操作越界。
.. 忘记了释放内存,造成内存泄露。
含有这种错误的函数每被调用一次就丢失一块内存。刚开始时系统的内存充足,你
看不到错误。终有一次程序突然死掉,系统出现提示:内存耗尽。
动态内存的申请与释放必须配对,程序中malloc 与free 的使用次数一定要相同,
否则肯定有错误(new/delete 同理)。
.. 释放了内存却继续使用它。
有三种情况:
(1)程序中的对象调用关系过于复杂,实在难以搞清楚某个对象究竟是否已经释放了
内存,此时应该重新设计数据结构,从根本上解决对象管理的混乱局面。
(2)函数的return 语句写错了,注意不要返回指向“栈内存”的“指针”或者“引用”,
因为该内存在函数体结束时被自动销毁。
(3)使用free 或delete 释放了内存后,没有将指针设置为NULL。导致产生“野指针”。
.. 【规则7-2-1】用malloc 或new 申请内存之后,应该立即检查指针值是否为NULL。
防止使用指针值为NULL 的内存。
.. 【规则7-2-2】不要忘记为数组和动态内存赋初值。防止将未被初始化的内存作为右
值使用。
.. 【规则7-2-3】避免数组或指针的下标越界,特别要当心发生“多1”或者“少1”
操作。
.. 【规则7-2-4】动态内存的申请与释放必须配对,防止内存泄漏。
.. 【规则7-2-5】用free 或delete 释放了内存之后,立即将指针设置为NULL,防止
产生“野指针”。

内存分配方式有三种
(1) 从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的
整个运行期间都存在。例如全局变量,static 变量。
(2) 在栈上创建。在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函
数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集
中,效率很高,但是分配的内存容量有限。
(3) 从堆上分配,亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc 或new 申请任意
多少的内存,程序员自己负责在何时用free 或delete 释放内存。动态内存的生存
期由我们决定,使用非常灵活,但问题也最多。



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