C/C++ 内存管理 (《高质量C++》-- 整理笔记)
内存管理是我们在编程时经常遇到的问题,而关于内存管理的问题往往会导致我们无从下手,这篇随笔是我阅读《高质量C++》第7章“内存管理”时一些总结。
1.内存分配方式
在C++中内存分为5个区,分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。
堆:堆是操作系统中的术语,是操作系统所维护的一块特殊内存,用于程序的内存动态分配,C语言使用malloc从堆上分配内存,使用free释放已分配的对应内存。
栈:在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,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。
自由存储区:自由存储区是C++基于new操作符的一个抽象概念,凡是通过new操作符进行内存申请,该内存即为自由存储区。
全局/静态存储区:这块内存是在程序编译的时候就已经分配好的,在程序整个运行期间都存在。例如全局变量,静态变量。
常量存储区:这是一块比较特殊的存储区,他们里面存放的是常量(const),不允许修改。
Ps:关于new和malloc之间的区别请参考下面这篇博客,里面彻底的讲解了这二者之间的区别和联系
http://www.cnblogs.com/QG-whz/p/5140930.html
2.常见的内存错误及解决方法
a.内存分配未成功,却使用了它。
解决方法:在使用内存之前检查指针是否为NULL。如果指针p是函数的参数,那么在函数的入口处用assert(p!=NULL)进行检查。如果是用malloc来申请内存,应该用if(p==NULL) 或if(p!=NULL)进行防错处理。如果是用new来申请内存,申请失败是会抛出异常,所以应该捕捉异常来进行放错处理。(感谢@ melonstreet指出)。
b.内存分配虽然成功,但是尚未初始化就引用它。
解决方法:尽管有时候缺省时会自动初始化,但是无论创建什么对象均要对其进行初始化,即便是赋零值也不可省略,不要嫌麻烦。
c.内存分配成功,但越界访问。
解决方法:对数组for循环时要把握边界,否则可能会导致数组越界。
d.忘记了释放内存,导致内存泄漏。
解决方法:动态内存的申请和释放必须配对,new-delete和malloc-free且使用次数必须相同。
c.已经释放内存却仍然使用它。
有三种情况:
1.程序中对象的关系过于复杂,难以搞清哪个对象是否已经释放了内存。
2.函数中return写错,返回了指向栈中的指针或引用。
3. free或delete后,没有将指针设为NULL,产生”野指针”。