分类： C/C++
2009-07-08 00:19:10
7.9 内存耗尽怎么办？
如果在申请动态内存时找不到足够大的内存块，malloc 和new 将返回NULL 指针，
宣告内存申请失败。通常有三种方式处理“内存耗尽”问题。
（1）判断指针是否为NULL，如果是则马上用return 语句终止本函数。例如：
void Func(void)
{
A *a = new A;
if(a == NULL)
{
return;
}
…
}
（2）判断指针是否为NULL，如果是则马上用exit(1)终止整个程序的运行。例如：
void Func(void)
{
A *a = new A;
if(a == NULL)
{
cout << “Memory Exhausted” << endl;
exit(1);
}
…
}
（3）为new 和malloc 设置异常处理函数。例如Visual C++可以用_set_new_hander 函数为new 设置用户自己定义的异常处理函数，也可以让malloc 享用与new 相同的异常
处理函数。详细内容请参考C++使用手册。
上述（1）（2）方式使用最普遍。如果一个函数内有多处需要申请动态内存，那么
方式（1）就显得力不从心（释放内存很麻烦），应该用方式（2）来处理。
很多人不忍心用exit(1)，问：“不编写出错处理程序，让操作系统自己解决行不行？”
不行。如果发生“内存耗尽”这样的事情，一般说来应用程序已经无药可救。如果
不用exit(1) 把坏程序杀死，它可能会害死操作系统。道理如同：如果不把歹徒击毙，
歹徒在老死之前会犯下更多的罪。
有一个很重要的现象要告诉大家。对于32 位以上的应用程序而言，无论怎样使用
malloc 与new，几乎不可能导致“内存耗尽”。我在Windows 98 下用Visual C++编写了
测试程序，见示例7-9。这个程序会无休止地运行下去，根本不会终止。因为32 位操作
系统支持“虚存”，内存用完了，自动用硬盘空间顶替。我只听到硬盘嘎吱嘎吱地响，
Window 98 已经累得对键盘、鼠标毫无反应。
我可以得出这么一个结论：对于32 位以上的应用程序，“内存耗尽”错误处理程序
毫无用处。这下可把Unix 和Windows 程序员们乐坏了：反正错误处理程序不起作用，
我就不写了，省了很多麻烦。
我不想误导读者，必须强调：不加错误处理将导致程序的质量很差，千万不可因小
失大。
void main(void)
{
float *p = NULL;
while(TRUE)
{
p = new float[1000000];
cout << “eat memory” << endl;
if(p==NULL)
exit(1);
}
}
示例7-9 试图耗尽操作系统的内存
7.10 malloc/free 的使用要点
函数malloc 的原型如下：
void * malloc(size_t size);
用malloc 申请一块长度为length 的整数类型的内存，程序如下：
int *p = (int *) malloc(sizeof(int) * length);
我们应当把注意力集中在两个要素上：“类型转换”和“sizeof”。
malloc 返回值的类型是void *，所以在调用malloc 时要显式地进行类型转换，将
void * 转换成所需要的指针类型。
malloc 函数本身并不识别要申请的内存是什么类型，它只关心内存的总字节数。我
们通常记不住int, float 等数据类型的变量的确切字节数。例如int 变量在16 位系统
下是2 个字节，在32 位下是4 个字节；而float 变量在16 位系统下是4 个字节，在
32 位下也是4 个字节。最好用以下程序作一次测试：
cout << sizeof(char) << endl;
cout << sizeof(int) << endl;
cout << sizeof(unsigned int) << endl;
cout << sizeof(long) << endl;
cout << sizeof(unsigned long) << endl;
cout << sizeof(float) << endl;
cout << sizeof(double) << endl;
cout << sizeof(void *) << endl;
在malloc 的“()”中使用sizeof 运算符是良好的风格，但要当心有时我们会昏了
头，写出 p = malloc(sizeof(p))这样的程序来。
函数free 的原型如下：
void free( void * memblock );
为什么free 函数不象malloc 函数那样复杂呢？这是因为指针p 的类型以及它所指
的内存的容量事先都是知道的，语句free(p)能正确地释放内存。如果p 是NULL 指针，
那么free 对p 无论操作多少次都不会出问题。如果p 不是NULL 指针，那么free 对p
连续操作两次就会导致程序运行错误。
7.11 new/delete 的使用要点
运算符new 使用起来要比函数malloc 简单得多，例如：
int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int) * length);
int *p2 = new int[length];
这是因为new 内置了sizeof、类型转换和类型安全检查功能。对于非内部数据类型
的对象而言，new 在创建动态对象的同时完成了初始化工作。如果对象有多个构造函数，
那么new 的语句也可以有多种形式。例如
class Obj
{
public :
Obj(void); // 无参数的构造函数
Obj(int x); // 带一个参数的构造函数
…
}
void Test(void)
{
Obj *a = new Obj;
Obj *b = new Obj(1); // 初值为1
…
delete a;
delete b;
}
如果用new 创建对象数组，那么只能使用对象的无参数构造函数。例如
Obj *objects = new Obj[100]; // 创建100 个动态对象
不能写成
Obj *objects = new Obj[100](1);// 创建100 个动态对象的同时赋初值1
在用delete 释放对象数组时，留意不要丢了符号‘[]’。例如
delete []objects; // 正确的用法
delete objects; // 错误的用法
后者相当于delete objects[0]，漏掉了另外99 个对象。
7.12 一些心得体会
我认识不少技术不错的C++/C 程序员，很少有人能拍拍胸脯说通晓指针与内存管理
（包括我自己）。我最初学习C 语言时特别怕指针，导致我开发第一个应用软件（约1
万行C 代码）时没有使用一个指针，全用数组来顶替指针，实在蠢笨得过分。躲避指针
不是办法，后来我改写了这个软件，代码量缩小到原先的一半。
我的经验教训是：
（1）越是怕指针，就越要使用指针。不会正确使用指针，肯定算不上是合格的程序员。
（2）必须养成“使用调试器逐步跟踪程序”的习惯，只有这样才能发现问题的本质。
