问题三十八：C++中bad alloc问题（1）——分析问题

38.1 针对问题，解决问题

内存泄漏问题在小程序中很难被发现，只有在内存用完后，导致分配内存出现“bad alloc”时才能被发现。

如下是在“画六个圆环”时出现的“bad alloc”问题。（圆环的每个像素点都需要解一个一元四次方程，可能是在调用解方程函数时动态分配了太多的内存，然后忘了释放，然后内存全被用完了）

 

原因肯定是：动态分配的内存没有释放，导致内存泄漏。（new 和delete没有配合好。）

 

我们以调用“一元二次方程”函数为例，进行说明。

float* roots_quadratic_equation(float a, float b, float c) {

    //the first element is thenumber of the real roots, and other elements are the real roots.

float *roots = new float[3];

/*为了使函数返回一个数组，将roots指针指向动态分配的数组空间的首地址，然后return roots将数组空间的首地址返回*/

    if (a == 0.0) {

        if (b == 0.0) {

            roots[0] = 0.0;

        }

        else {

            roots[1] = -c/b;

            roots[0] = 1.0;

        }

    }

    else {

        float d = b*b - 4*a*c;

        if (d < 0.0) {

            roots[0] = 0.0;

        }

        else {

            roots[1] = (-b +sqrt(d)) / (2*a);

            roots[2] = (-b -sqrt(d)) / (2*a);

            roots[0] = 2.0;

        }

    }

    return roots;

}

 

    int main(){

             float *r= new float[3];

/*将r指针指向动态分配的数组空间的首地址*/

        r =roots_quadratic_equation(1.0, -3.0, 2.0);

/*将roots_quadratic_equation()函数返回的指向动态分配的数组空间的首地址赋值给指针r，也就是使r指向在roots_quadratic_equation()动态分配的数组空间的首地址*/

 

        for (int i=0;i<(r[0]+1); i++) {

            std::cout <<"r[" << i << "]=" << r[i] << endl;

        }

}

 

如上main()函数对roots_quadratic_equation()的调用存在两个问题：

 

其一，将r指向在roots_quadratic_equation()动态分配的数组空间的首地址后，在使用完后，需要delete [] r:

    int main(){

             float *r= new float[3];

        r =roots_quadratic_equation(1.0, -3.0, 2.0);

 

        for (int i=0;i<(r[0]+1); i++) {

            std::cout <<"r[" << i << "]=" << r[i] << endl;

        }

                   delete[] r;

}

因为r指向在roots_quadratic_equation()动态分配的数组空间的首地址，所以delete [] r释放的是：roots_quadratic_equation()动态分配的数组空间

这个确实可以有效地“减轻”问题。

作此修改后，运行结果：

报错时间晚了，但是还是“bad_alloc”

问题在哪？

 

其二，在main()函数中，声明指针时，没有必要指向一个动态分配的数组空间的首地址。否则，由于r在后面被重新赋值，所以main()函数中多余的动态分配的数组空间成了“僵尸空间”（无法寻址，无法释放）

    int main(){

             float *r;

        r =roots_quadratic_equation(1.0, -3.0, 2.0);

 

        for (int i=0;i<(r[0]+1); i++) {

            std::cout <<"r[" << i << "]=" << r[i] << endl;

        }

                   delete [] r;

}

 

修改完后的运行结果:

综述，对于调用“返回函数内部动态分配的空间地址”的函数：

             float *r;

        r =roots_quadratic_equation(1.0, -3.0, 2.0);

 

        for (int i=0;i<(r[0]+1); i++) {

            std::cout <<"r[" << i << "]=" << r[i] << endl;

        }

                   delete[] r;