📄 c-c++实战之内存管理 - rnarldo的个人空间 - linux宝库 - powered by x-space.htm
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content="欢迎大家来到这片大多数程序员都心有余悸的雷区。本世纪伟大的比尔·盖茨曾经失言：640Koughttobeenoughforeverybody--BillGates1981相信程序员们都经常要编写一些关于内存分配和使用的程序，而且都有过那种生不如. "
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<H1 class=xspace-title>C/C++实战之内存管理</H1>
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2007-11-22 15:38:45 / 个人分类：<A
href="http://www.linuxpk.com/27039/spacelist-blog-itemtypeid-996.html">C/C++</A>
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<DIV><FONT
size=3>欢迎大家来到这片大多数程序员都心有余悸的雷区。本世纪伟大的比尔·盖茨曾经失言： <BR>640K ought to be enough for everybody -- Bill Gates 1981<BR></FONT></DIV>
<DIV><FONT
size=3>相信程序员们都经常要编写一些关于内存分配和使用的程序，而且都有过那种生不如死的感觉（当然我是指那种调试程序的感觉了，可能夸张了些！）</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=3><BR><FONT color=#0000ff>常见的内存分配和使用错误</FONT><BR>1)<FONT
color=#ff0000>内存的申请和分配并没有成功，但程序员却使用了它</FONT>。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。<BR> <BR>2)<FONT
color=#ff0000>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</FONT>。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<BR>是没有什么道理的，内存分配后的值是不确定的。
<BR> <BR>3)<FONT
color=#ff0000>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</FONT>。<BR> <BR>4)<FONT
color=#ff0000>申请了内存，使用完了却忘记了释放，导致内存泄露</FONT>。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。
<BR> <BR>5)<FONT
color=#ff0000>你很小心地释放了内存，但是却又使用了它</FONT>。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。 <BR><BR><FONT
color=#0000ff>指针---一把伟大的双刃剑</FONT><BR><BR>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。<BR> <BR>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。<FONT
color=#ff0000>数组名是不能直接进行赋值和比较的</FONT>。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。<FONT
color=#ff0000>必须使用标准的库函数strcpy来进行赋值</FONT>。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），<FONT
color=#ff0000>也要应用库函数strcmp来判断</FONT>。 <BR> <BR>//数组……
<BR> <BR>char a[] = “hello”;
<BR> <BR>char b[100];
<BR> <BR>strcpy(b, a); // b = a is wrong
<BR> <BR>if (strcmp(b, a) == 0) //if (b == a) is wrong
<BR> <BR> cout<<b<<endl;
<BR> <BR>//指针……
<BR> <BR>int len = strlen(a);
<BR> <BR>char *p = (char *)malloc(sizeof(char)*(len+1));
<BR> <BR>strcpy(p, a);
<BR> <BR>if (strcmp(p, a) == 0)
<BR> <BR> cout<<p<<endl;
<BR> <BR>free(p); <BR> <BR>在计算内存容量的时候有一点是必须要指出的，那就是<FONT
color=#ff0000>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</FONT>。C++是永远没有办法知道指针所指的内存容量，除非在申请时记住它。 <BR><BR><FONT
color=#0000ff>free和delete如何对付指针？</FONT><BR><BR>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）。
<BR> <BR>char *p = (char *)malloc(100);
<BR> <BR>strcpy(p, “hello”);
<BR> <BR>free(p); // the address of “p” is not changed.
<BR> <BR>….
<BR> <BR>if (NULL != p) //it will return TRUE
<BR> <BR> strcpy(p, “world”); //Wrong!!!
<BR> <BR>下面提两点，让大家可以防止上面的情况出现： <BR> <BR>1)<FONT
color=#ff0000>指针声明后要马上初始化</FONT>。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。 <BR><BR>2)<FONT
color=#ff0000>调用了free和delete后一定要将指针赋值为NULL</FONT>。原因上面已经提过，就不再赘述。 <BR><BR> <BR> andy_show ( 2001-11-12 16:23:22 )
<BR> <BR>相信有许多文章提到过智能指针的用法，STL的auto_ptr是最好的例子，通过一个Template类实现大部分用new分配的内存的自动释放。另外一个办法是通过实现一个Reference Wrapper的Template类来实现基于引用计数的资源的自动释放，不过开销要比auto_ptr大，但是好处是可以实现对不同类型的系统资源的自动回收（如Windows系统中的内存，GDI,文件等Handle）。关于如何实现这样的类可以参考一下VC中_bstr_t的类的实现，虽然这个类只是局限于对于COM的BSTR类型的封装，不过其中的思想完全可以应用到像Handle那样的类型中。另为一个比较好的例子是_com_ptr_t的类，应该可以给各位不少启发。其实只要善用C++的特性，完全可以避免内存泄漏。不过，类似数组越界这样的问题还是无法避免。<BR><BR><BR>在C++中，我从来都不这样做。而是：
<BR> <BR>#define SAFE_DELETE(p) (delete (p),(p)=NULL)
<BR> <BR>#if _DEBUG
<BR> <BR>#if defined(new) && defined(MYNEW)
<BR>#undef new
<BR>#endif<BR><BR>void * _cdecl operator new (size_t nSize,LPCSTR pFileName,DWORD dwLine)<BR>{<BR>1、使用其他内存分配函数分配内存<BR>2、做一些操作，记录内存分配情况和分配次数<BR>3、记录文件位置<BR>4、小技巧：<BR>_onexit();<BR>怎么用？查查MSDN,或问问其他人<BR>} <BR><BR>inline void * _cdecl operator new (size_t nSize)<BR>{<BR>同上，但是没有文件位置<BR>}<BR><BR>inline void _cdecl operator delete (void * pMem,LPCSTR pFileName,DWORD dwLine) <BR>{<BR>1、使用其他内存释放函数<BR>2、根据记录的内存分配信息来初步确定内存的合法性、越界等并输出错误信息<BR>3、VC中的小技巧（其他的编译器就不知道了）：<BR>char buff[1024];<BR>sprintf(buff,"%s(%d) : 出错信息\n",pFileName,dwLine,...);<BR>OutputDebugString(buff);<BR>这样，可以让VC直接跳到出错代码处，当然，仅限于调试运行(F5)并且MFC Trace中设置了输出调试信息。<BR>}</FONT></DIV>
<DIV><FONT
size=3><BR>inline void _cdecl operator delete (void * pMem)<BR>{<BR>1和2同上。<BR>3。输出分配这块内存是第几次分配的，然后利用 VC 的条件断点跟踪出出错代码<BR>}<BR><BR>#ifdef MYNEW<BR>#define new MYNEW<BR>#else<BR>#define MYNEW new(__FILE__,__LINE__)<BR>#endif<BR>#endif //end _DEBUG<BR><BR>通过以上步骤，基本可以在调试版本杜绝内存使用错误</DIV></FONT><BR>
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