C++内存管理详解(五)

7、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。

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。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试图耗尽操作系统的内存

8、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”。

（1） 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。

（2） 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。

（3）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。