C++实战之内存管理

常见的内存分配和使用错误

 

1)        内存的申请和分配并没有成功，但程序员却使用了它。一些新手经常会犯这种错误，他们并不会留意到内存没有分配成功。判断指针的值是否为NULL可以有效地避免这种错误。

2)        内存的分配已经成功，但是却没有进行初始化就直接使用它了。首先是观念上的问题，很多人都没有在使用指针前要初始化这样的习惯，然而这个习惯却是很重要的，希望大家一定要强迫自己养成。第二就是主观地认为自己申请的内存的缺省值为0，这样想是没有什么道理的，内存分配后的值是不确定的。

3)        上面的两种工作都已经做好了（已经成功申请并初始化完成），但是操作时却越界了。

4)        申请了内存，使用完了却忘记了释放，导致内存泄露。这样的错误可以形容为一个恶性的肿瘤，它不会马上要你的命，但是它会慢慢地吞噬你的系统资源，直到你的程序彻底完蛋。

5)        你很小心地释放了内存，但是却又使用了它。由于程序很复杂或者调用顺序出错，这样可能导致出现上面的错误。

 

指针---一把伟大的双刃剑

 

我真的非常佩服发明指针的人，他简直太伟大了。能使用如此简洁地方法将复杂的内存结构描述的如此清楚，这本身就是一种伟大的成就。但是，指针之于程序员如同武器之于士兵，用好了可以威力无比，用不好则害人害己。

我先说说指针和数组的区别。数组名对应着一块内存，它的地址、容量在其生命周期中是不可变的，只有数组内容是可变的。指针可随时指向任何类型的内存，它的特点就是“变”。指针远比数组灵活，但也更危险。

数组名是不能直接进行赋值和比较的。如果你向要将数组a赋值给数组b，不能直接用赋值语句b = a ，这样会令编译器产生错误的。必须使用标准的库函数strcpy来进行赋值。相同地，要比较a和b的内容是否相同，不能使用普通的逻辑判断if（b==a），也要应用库函数strcmp来判断。

//数组……

char a[] = “hello”;

char b[100];

strcpy(b, a);            // b = a is wrong

if (strcmp(b, a) == 0)       //if (b == a) is wrong

       cout<<b<<endl;

//指针……

int len = strlen(a);

char *p = (char *)malloc(sizeof(char)*(len+1));

strcpy(p, a);

if (strcmp(p, a) == 0)

       cout<<p<<endl;

free(p);

在计算内存容量的时候有一点是必须要指出的，那就是sizeof计算数组是计算它的实际的内存容量，而计算指针时则永远都是4个字节。C++是永远没有办法直到指针所指的内存容量，除非在申请时记住它。

 

free和delete如何对付指针？

 

程序员都知道它们是用来释放申请的内存的，但是却很少有人注意到指针本身并没有发生什么变化。各位可以在VC中使用单步跟踪一下，你们会惊奇地发现当指针p被调用了free后它的地址值并没有改变，只是该地址对应的内存中原来有意义的值变成了垃圾，“p”却还是指向的这块内存。记住，一定要第一时间将p的值设为NULL，否则会让别人以为p是一个有意义的指针而误使用它（当别人使用该指针时会判断指针的值是否为NULL，如果不为NULL就会以为它有意义）。

char *p = (char *)malloc(100);

strcpy(p, “hello”);

free(p);                     // the address of  “p” is not changed.

….

if (NULL != p)       //it will return TRUE

       strcpy(p, “world”);        //Wrong!!!

下面提两点，让大家可以防止上面的情况出现：

1)        指针声明后要马上初始化。因为指针出现的缺省值是随机的，所以一定要赋值为NULL，然后再使用。

2)        调用了free和delete后一定要将指针赋值为NULL。原因上面已经提过了，就不再赘述了。