关于内存分配,这个问题在脑中一直没有一个清晰的概念,什么动态内存分配的,在不了解的情况下,显的很玄乎,在网上查资料的时候,发现这篇文章,个人觉得写的真不错。可以算扫盲贴,又可以算是对一些概念的深入理解,例如指针,数组~
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常见的内存错误及其对策
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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:
1>内存分配未成功,却使用了它。
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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 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。
2>内存分配虽然成功,但是尚未初始化就引用它
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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 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。 (
定义后就要养成初始化的习惯)
3>内存分配成功并且已经初始化,但操作越过了内存的边界。
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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。
4>忘记了释放内存,造成内存泄露。
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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)。
5>释放了内存却继续使用它。
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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"。
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指针与数组的对比
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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
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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(
变量和数组创建的方式,都有两种)。
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
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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
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示例1中,字符数组a的容量是6个字符,其内容为hello\0。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\0),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。
示例7-3-1 修改数组和指针的内容
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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
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数组复制
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不能对数组名进行直接复制与比较。示例2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。
指针复制
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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。
(如果不动态申请内存的话,复制是没法复制的;而比较的话,假如之前 char * p ="hello",那么比较还是能比较的,因为复制的同时,就领p指向静态区上的一个未命名的数组了,注意指向的是静态区) 示例2 数组和指针的内容复制与比较
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// 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
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数组
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用
运算符sizeof可以计算出数组的容量(字节数)。 (
sizeof的本质是计算容量)
示例3中,sizeof(a)的值是12(注意别忘了'\0')。
指针
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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
。(没弄明白“申请内存时记住它”意思,留着)
注意
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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。(
就是传递时传的是地址,而不是整个数组,有利于提高效率) 示例3中,不论数组a的容量是多少,
sizeof(a)始终等于sizeof(char *)。 示例3 计算数组和指针的内存容量
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char a[] = "hello world";
char *p = a; cout<< sizeof(a) << endl;// 12字节
cout<< sizeof(p) << endl;// 4字节
示例3(b) 数组退化为指针
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void Func(char a[100])
{
cout<< sizeof(a) << endl;// 4字节而不是100字节
}
4指针参数是如何传递内存的?
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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。(
注意这个问题)
示例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?
示例4-1 试图用指针参数申请动态内存
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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
}
(原帖被我删去了这部分,讲的不清楚,下面引用我在论坛提问,各位大神给我的解答)
- p是str的副本。改变p不意味着改变str。如果希望改变str ,有两个办法
- 1.以 &str 作为实参 ,这样 对应的形参的类型应该为 char **
- 2.
- char * GetMemory(char *p, int num)
- {
- p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
- return p;
- }
- 调用时 str = GetMemory( str , 100);//其实看了上面以后才会发现,这就是传参啊,只不过这次要修改的是指针,所以以后还要灵活应用,多练~