C++内存管理详解.doc

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1、C++内存治理详解程序员们经常编写内存治理程序，往往提心吊胆。假如不想触雷，唯一的解决方法确实是发觉所有埋伏的地雷同时排除它们，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治理。   1、内存分配方式　　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差不多分配好，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能够在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被

2、释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率专门高，然而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31/31delete释放内存。动态内存的生存期由我们决定，使用特不灵活，但问题也最多。2、常见的内存错误及其对策发生内存错误是件特不苦恼的情况。编译器不能自动发觉这些错误，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

3、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。常用解决方法是，在使用内存之前检查指针是否为NULL。假如指针p是函数的参数，那么在函数的入口处用assert(p!=NULL)进行　　检查。假如是用malloc或new来申请内存，应该用if(p==NULL)或if(p!=NULL)进行防错处理。　　*内存分配尽管成功，然而尚未初始化就引用它。31/31　　犯这种错误要紧有两个起因：一是没有初

4、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。因此不管用何种方式创建数组，都不忘了赋初值，即便是赋零值也不可省略，不要嫌苦恼。　　*内存分配成功同时差不多初始化，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。特不是在for循环语句中，循环次数专门容易搞错，导致数组操作越界。　　*不记得了释放内存，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

5、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，否则确信有错误（new/delete同理）。31/31　　*释放了内存却接着使用它。　　　有三种情况：　　（1）程序中的对象调用关系过于复杂，实在难以搞清晰某个对象究竟是否差不多释放了内存，现在应该重新设计数据结构，从全然上解决对象治理的混乱局面。　　（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

6、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】不要不记得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。31/31　　【规则3】幸免数组或指针的下标越界，特不要当心发生“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fre

7、e或delete释放了内存之后，立立即指针设置为NULL，防止产生“野指针”。3、指针与数组的对比　　C++/C程序中，指针和数组在许多地点能够相互替换着用，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，只有数组的内容能够改变。　　指针能够随时指向任意类型的内存块，它的特征是“可变”，因此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

8、性。　　3.1修改内容31/31　　示例3-1中，字符数组a的容量是6个字符，其内容为hello。a的内容能够改变，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能够被修改的。从语法上看，编译器并不觉得语句p[0]=‘X’有什么不妥，然而该语句企图修改常量字符串的内容而导致运行错误。chara[]=“hello”;a[0]=‘X’;cout<