C/C++內存管理
C語言提供多種運算符和表達式值的方法,對問題的表達可通過多種途徑獲得,其程序設計更主動、靈活。下面是小編分享的C/C++內存管理,一起來看一下吧。
內存分配方式
簡介
在C++中,內存分成5個區,他們分別是堆、棧、自由存儲區、全局/靜態存儲區和常量存儲區。
棧:在執行函數時,函數內局部變量的存儲單元都可以在棧上創建,函數執行結束時這些存儲單元自動被釋放。棧內存分配運算內置于處理器的指令集中,效率很高,但是分配的內存容量有限。
堆:就是那些由 new分配的內存塊,他們的釋放編譯器不去管,由我們的應用程序去控制,一般一個new就要對應一個 。如果程序員沒有釋放掉,那么在程序結束后,操作系統會自動回收。
自由存儲區:就是那些由malloc等分配的內存塊,他和堆是十分相似的,不過它是用free來結束自己的生命的。
全局/靜態存儲區:全局變量和靜態變量被分配到同一塊內存中,在以前的C語言中,全局變量又分為初始化的和未初始化的,在C++里面沒有這個區分了,他們共同占用同一塊內存區。
常量存儲區:這是一塊比較特殊的存儲區,他們里面存放的是常量,不允許修改。
常見的內存錯誤及其對策
發生內存錯誤是件非常麻煩的事情。編譯器不能自動發現這些錯誤,通常是在程序運行時才能捕捉到。而這些錯誤大多沒有明顯的癥狀,時隱時現,增加了改錯的難度。有時用戶怒氣沖沖地把你找來,程序卻沒有發生任何問題,你一走,錯誤又發作了。
常見的'內存錯誤及其對策如下:
內存分配未成功,卻使用了它。編程新手常犯這種錯誤,因為他們沒有意識到內存分配會不成功。常用解決辦法是,在使用內存之前檢查指針是否為NULL。如果指針p是函數的參數,那么在函數的入口處用assert(p!=NULL)進行檢查。如果是用malloc或new來申請內存,應該用if(p==NULL) 或if(p!=NULL)進行防錯處理。
內存分配雖然成功,但是尚未初始化就引用它。犯這種錯誤主要有兩個起因:一是沒有初始化的觀念;二是誤以為內存的缺省初值全為零,導致引用初值錯誤(例如數組)。內存的缺省初值究竟是什么并沒有統一的標準,盡管有些時候為零值,我們寧可信其無不可信其有。所以無論用何種方式創建數組,都別忘了賦初值,即便是賦零值也不可省略,不要嫌麻煩。
內存分配成功并且已經初始化,但操作越過了內存的邊界。例如在使用數組時經常發生下標“多1”或者“少1”的操作。特別是在for循環語句中,循環次數很容易搞錯,導致數組操作越界。
忘記了釋放內存,造成內存泄露。含有這種錯誤的函數每被調用一次就丟失一塊內存。剛開始時系統的內存充足,你看不到錯誤。終有一次程序突然死掉,系統出現提示:內存耗盡。動態內存的申請與釋放必須配對,程序中malloc與free的使用次數一定要相同,否則肯定有錯誤(new/同理)。
釋放了內存卻繼續使用它。
有三種情況:
(1). 程序中的對象調用關系過于復雜,實在難以搞清楚某個對象究竟是否已經釋放了內存,此時應該重新設計數據結構,從根本上解決對象管理的混亂局面。
(2). 函數的return語句寫錯了,注意不要返回指向“棧內存”的“指針”或者“引用”,因為該內存在函數體結束時被自動銷毀。
(3). 使用free或釋放了內存后,沒有將指針設置為NULL。導致產生“野指針”。
那么如何避免產生野指針呢?這里列出了5條規則,平常寫程序時多注意一下,養成良好的習慣。
規則1:用malloc或new申請內存之后,應該立即檢查指針值是否為NULL。防止使用指針值為NULL的內存。
規則2:不要忘記為數組和動態內存賦初值。防止將未被初始化的內存作為右值使用。
規則3:避免數組或指針的下標越界,特別要當心發生“多1”或者“少1”操作。
規則4:動態內存的申請與釋放必須配對,防止內存泄漏。
規則5:用free或釋放了內存之后,立即將指針設置為NULL,防止產生“野指針”。
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