程序员们经常编写内存管理程序,往往提心吊胆。如果不想触雷,{wy}的解决办法就是发现所有潜伏的地雷并且排除它们,躲是躲不了的。本文的内容比一般教科书的要深入得多,读者需细心阅读,做到真正地通晓内存管理。 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。 * 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4】动态内存的申请与释放必须配对,防止内存泄漏。 【规则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”。 指针与数组的对比 C++/C程序中,指针和数组在不少地方可以相互替换着用,让人产生一种错觉,以为两者是等价的。 数组要么在静态存储区被创建(如全局数组),要么在栈上被创建。数组名对应着(而不是指向)一块内存,其地址与容量在生命期内保持不变,只有数组的内容可以改变。 指针可以随时指向任意类型的内存块,它的特征是“可变”,所以我们常用指针来操作动态内存。指针远比数组灵活,但也更危险。 下面以字符串为例比较指针与数组的特性。 1 修改内容 下例中,字符数组a的容量是6个字符,其内容为hello。a的内容可以改变,如a[0]= 'x'。指针p指向常量字符串"world"(位于静态存储区,内容为world),常量字符串的内容是不可以被修改的。从语法上看,编译器并不觉得语句 p[0]= 'x'有什么不妥,但是该语句企图修改常量字符串的内容而导致运行错误。 #include<iostream.h>
void main() { char a[] = "hello"; a[0] = 'x'; cout << a << endl; char *p = "world"; // 注意p指向常量字符串 p[0] = 'x'; // 编译器不能发现该错误 cout << p << endl; } 2 内容复制与比较 不能对数组名进行直接复制与比较。下例中,若想把数组a的内容复制给数组b,不能用语句 b = a ,否则将产生编译错误。应该用标准库函数strcpy进行复制。同理,比较b和a的内容是否相同,不能用if(b==a) 来判断,应该用标准库函数strcmp进行比较。 语句p = a 并不能把a的内容复制指针p,而是把a的地址赋给了p。要想复制a的内容,可以先用库函数malloc为p申请一块容量为strlen(a)+1个字符的内存,再用strcpy进行字符串复制。同理,语句if(p==a) 比较的不是内容而是地址,应该用库函数strcmp来比较。 // 数组…
char a[] = "hello"; char b[10]; strcpy(b, a); // 不能用 b = a; if(strcmp(b, a) == 0) // 不能用 if (b == a) … // 指针… int len = strlen(a); char *p = (char *)malloc(sizeof(char)*(len+1)); strcpy(p,a); // 不要用 p = a; if(strcmp(p, a) == 0) // 不要用 if (p == a) … 3 计算内存容量 用运算符sizeof可以计算出数组的容量(字节数)。下例(a)中,sizeof(a)的值是12(注意别忘了' ')。指针p指向a,但是 sizeof(p)的值却是4。这是因为sizeof(p)得到的是一个指针变量的字节数,相当于sizeof(char*),而不是p所指的内存容量。 C++/C语言没有办法知道指针所指的内存容量,除非在申请内存时记住它。注意当数组作为函数的参数进行传递时,该数组自动退化为同类型的指针。下例(b)中,不论数组a的容量是多少,sizeof(a)始终等于sizeof(char *)。 示例(a)char a[] = "hello world";
char *p = a; cout<< sizeof(a) << endl; // 12字节 cout<< sizeof(p) << endl; // 4字节 示例(b) void Func(char a[100]) { cout<< sizeof(a) << endl; // 4字节而不是100字节 } |