C++中内存分配方式、空指针及野指针的区别

一、C++中内存分配方式可以分为三种：

（1）从静态存储区域分配：

       内存在程序编译时就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在。速度快、不容易出错，因为有系统会善后。例如全局变量，static变量等。

（2）在栈上分配：

       在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都在栈上创建，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：

       即动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意大小的内存，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程序员决定，使用非常灵活。如果在堆上分配了空间，就有责任回收它，否则运行的程序会出现内存泄漏，另外频繁地分配和释放不同大小的堆空间将会产生堆内碎块。

       一个C、C++程序编译时内存分为5大存储区：堆区、栈区、全局区、文字常量区、程序代码区。

二、C++中空指针和野指针的区别   

空指针：

        空指针不指向任何实际的对象或者函数。反过来说，任何对象或者函数的地址都不可能是空指针。

空指针是一个特殊的指针，因为这个指针不指向任何地方。这意味任何一个有效的指针如果和空指针进行相等的比较运算时，结果都是false。

       在程序中，得到一个空指针最直接的方法就是运用预定义的NULL，这个值在多个头文件中都有定义。

如果要初始化一个空指针，我们可以这样， 

[cpp] view plain copy

1. int *ip = NULL;  

       校验一个指针是否为一个有效指针时，我们更倾向于使用这种方式

[cpp] view plain copy

1. if(ip != NULL)  

       而不是

[cpp] view plain copy

1. if(ip)  

       为什么有人会用if(ip)这种方式校验一个指针非空，而且在C++中不会出现错误呢？而且现在很多人都会这样写。

原因是这样的，

[cpp] view plain copy

1. // Define   NULL   pointer   value   
2. #ifndef   NULL   
3. #   ifdef   __cplusplus   
4. #     define   NULL      0   
5. #   else   
6. #     define   NULL      ((void   *)0)   
7. #   endif   
8. #endif //   NULL   

      在现在的C/C++中定义的NULL即为0，而C++中的true为≠0，所以此时的if（ip）和if（ip ！= NULL）是等效的。

野指针：

       野指针不是空指针，是一个指向垃圾内存的指针。

形成原因

1.指针变量没有被初始化。

       任何指针变量被刚创建时不会被自动初始化为NULL指针，它的缺省值是随机的。所以，指针变量在创建的同时应当被初始化，要么将指针设置为NULL，要么让它指向合法的内存。例如：

[cpp] view plain copy

1. char* p = NULL;  
2. char* str = (char*)malloc(1024);  

2.指针被free或者delete之后，没有设置为NULL，让人误以为这是一个合法指针。

       free和delete只是把指针所指向的内存给释放掉，但并没有把指针本身给清理掉。这时候的指针依然指向原来的位置，只不过这个位置的内存数据已经被毁尸灭迹，此时的这个指针指向的内存就是一个垃圾内存。但是此时的指针由于并不是一个NULL指针（在没有置为NULL的前提下），在做如下指针校验的时候

[cpp] view plain copy

1. if(p != NULL)  

       会逃过校验，此时的p不是一个NULL指针，也不指向一个合法的内存块，造成会面程序中指针访问的失败。

3.指针操作超越了变量的作用范围。

       由于C/C++中指针有++操作，因而在执行该操作的时候，稍有不慎，就容易指针访问越界，访问了一个不该访问的内存，结果程序崩溃。另一种情况是指针指向一个临时变量的引用，当该变量被释放时，此时的指针就变成了一个野指针，如下

[cpp] view plain copy

1. A *p; // A为一个自定义对象  
2. {  
3.     A a;  
4.     p = &a; // 注意 a 的生命期 ，只在这个程序块中（花括号里面的两行），而不是整个test函数  
5.  }  
6.  p->Func();  // p是“野指针”