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          2004年 11月23日
          17 : 07 內(nèi)存管理

          節(jié)選自《高質(zhì)量C++編程指南》中的《內(nèi)存管理》,并對其進行簡單整理......


          內(nèi)存分配方式
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          內(nèi)存分配方式有三種:
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          (1) 從靜態(tài)存儲區(qū)域分配。內(nèi)存在程序編譯的時候就已經(jīng)分配好,這塊內(nèi)存在程序的整個運行期間都存在。 例如全局變量static變量。
          (2) 在棧上創(chuàng)建。在執(zhí)行函數(shù)時,函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲單元都可以在棧上創(chuàng)建,函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時這些存儲 單元自動被釋放。棧內(nèi)存 分配運算內(nèi)置于處理器的指令集中,效率很高,但是分配的內(nèi)存容量有限。
          (3) 從堆上分配,亦稱動態(tài)內(nèi)存分配。程序在運行的時候用malloc或new申請任意多少的內(nèi)存,程序員自己負責(zé)在何時用free或delete釋放內(nèi)存。動態(tài)內(nèi)存的生存期由我們決定,使用非常靈活,但問題也最多。

          常見的內(nèi)存錯誤及其對策
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           發(fā)生內(nèi)存錯誤是件非常麻煩的事情。編譯器不能自動發(fā)現(xiàn)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(xiàn),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(fā)生任何問題,你一走,錯誤又發(fā)作了。

          常見的內(nèi)存錯誤及其對策如下:

          1>內(nèi)存分配未成功,卻使用了它。
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           編程新手常犯這種錯誤,因為他們沒有意識到內(nèi)存分配會不成功。常用解決辦法是,在使用內(nèi)存之前檢 指針是否為NULL。如果指針p是函數(shù)的參數(shù),那么在函數(shù)的入口處用assert(p!=NULL)進行檢查。如果  是用malloc或new來申請內(nèi)存,應(yīng)該用if(p==NULL) 或if(p=NULL)進行防錯處理。

          2>內(nèi)存分配雖然成功,但是尚未初始化就引用它
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           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(nèi)存的缺省初值全為零,導(dǎo)致引用初 錯誤(例如數(shù)組)。
          內(nèi)存的缺省初值究竟是什么并沒有統(tǒng)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(chuàng)建數(shù)組,都別忘了賦初值,即便是賦零值也不可省略,不要嫌麻煩。

          3>內(nèi)存分配成功并且已經(jīng)初始化,但操作越過了內(nèi)存的邊界。
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           例如在使用數(shù)組時經(jīng)常發(fā)生下標"多1"或者"少1"的操作。特別是在for循環(huán)語句中,循環(huán)次數(shù)很容易搞錯,導(dǎo)致數(shù)組操作越界。

          4>忘記了釋放內(nèi)存,造成內(nèi)存泄露。
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           含有這種錯誤的函數(shù)每被調(diào)用一次就丟失一塊內(nèi)存。剛開始時系統(tǒng)的內(nèi)存充足,你看不到錯誤。終有一次程序突然死掉,系統(tǒng)出現(xiàn)提示:內(nèi)存耗盡。動態(tài)內(nèi)存的申請與釋放必須配對,程序中malloc與free的使用次數(shù)一定要相同,否則肯定有錯誤(new/delete同理)。

          5>釋放了內(nèi)存卻繼續(xù)使用它。
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          有三種情況:
          (1)程序中的對象調(diào)用關(guān)系過于復(fù)雜,實在難以搞清楚某個對象究竟是否已經(jīng)釋放了內(nèi)存,此時應(yīng)該重新設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),從根本上解決對象管理的混亂局面。
          (2)函數(shù)的return語句寫錯了,注意不要返回指向"棧內(nèi)存"的"指針"或者"引用",因為該內(nèi)存在函數(shù)體結(jié)束時被自動銷毀。
          (3)使用free或delete釋放了內(nèi)存后,沒有將指針設(shè)置為NULL。導(dǎo)致產(chǎn)生"野指針"。

          【規(guī)則1】用malloc或new申請內(nèi)存之后,應(yīng)該立即檢查指針值是否為NULL。防止使用指針值為NULL的內(nèi)存。
          【規(guī)則2】不要忘記為數(shù)組和動態(tài)內(nèi)存賦初值。防止將未被初始化的內(nèi)存作為右值使用。
          【規(guī)則3】避免數(shù)組或指針的下標越界,特別要當(dāng)心發(fā)生"多1"或者"少1"操作。
          【規(guī)則4】動態(tài)內(nèi)存的申請與釋放必須配對,防止內(nèi)存泄漏。
          【規(guī)則5】用free或delete釋放了內(nèi)存之后,立即將指針設(shè)置為NULL,防止產(chǎn)生"野指針"。

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          指針與數(shù)組的對比
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           C++/C程序中,指針和數(shù)組在不少地方可以相互替換著用,讓人產(chǎn)生一種錯覺,以為兩者是等價的。
              
          數(shù)組
          -------------
          數(shù)組要么在靜態(tài)存儲區(qū)被創(chuàng)建(如全局數(shù)組),要么在棧上被創(chuàng)建。數(shù)組名對應(yīng)著(而不是指向)一塊內(nèi)存,其地址與容量在生命期內(nèi)保持不變,只有數(shù)組的內(nèi)容可以改變。

          指針
          --------------
          指針可以隨時指向任意類型的內(nèi)存塊,它的特征是"可變",所以我們常用指針來操作動態(tài)內(nèi)存。指針遠比數(shù)組靈活,但也更危險。

          下面以字符串為例比較指針與數(shù)組的特性。

          1.修改內(nèi)容
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           示例1中,字符數(shù)組a的容量是6個字符,其內(nèi)容為hello\0。a的內(nèi)容可以改變,如a[0]= 'X'。
          指針p指向常量字符串"world"(位于靜態(tài)存儲區(qū),內(nèi)容為world\0),常量字符串的內(nèi)容是不可以被修改的。
          從語法上看,編譯器并不覺得語句p[0]= ‘X'有什么不妥,但是該語句企圖修改常量字符串的內(nèi)容而導(dǎo)致運行錯誤。
           

           示例7-3-1 修改數(shù)組和指針的內(nèi)容
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             char a[] = "hello";
             a[0] = 'X';
             cout << a << endl;
             char *p = "world"; // 注意p指向常量字符串  
             p[0] = 'X';  // 編譯器不能發(fā)現(xiàn)該錯誤cout << p << endl;
            

          2.內(nèi)容復(fù)制與比較
          ------------------------------------------
          數(shù)組復(fù)制
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          不能對數(shù)組名進行直接復(fù)制與比較。示例2中,若想把數(shù)組a的內(nèi)容復(fù)制給數(shù)組b,不能用語句 b = a ,否則將產(chǎn)生編譯錯誤。應(yīng)該用標準庫函數(shù)strcpy進行復(fù)制。同理,比較b和a的內(nèi)容是否相同,不能用if(b==a) 來判斷,應(yīng)該用標準庫函數(shù)strcmp進行比較。

          指針復(fù)制
          --------
          語句p = a 并不能把a的內(nèi)容復(fù)制指針p,而是把a的地址賦給了p。要想復(fù)制a的內(nèi)容,可以先用庫函數(shù)malloc為p申請一塊容量為strlen(a)+1個字符的內(nèi)存,再用strcpy進行字符串復(fù)制。同理,語句if(p==a) 比較的不是內(nèi)容而是地址,應(yīng)該用庫函數(shù)strcmp來比較。

            示例2 數(shù)組和指針的內(nèi)容復(fù)制與比較
            -----------------------------------
                  // 數(shù)組...
            char a[] = "hello";
            char b[10];
            strcpy(b, a); //不能用b = a;
            if(strcmp(b, a) == 0) // 不能用  if (b == a)...
            // 指針...
            int len = strlen(a);
            char *p = (char *)malloc(sizeof(char)*(len+1));  
            strcpy(p,a); // 不要用 p = a;
            if(strcmp(p, a) == 0) // 不要用 if (p == a)...

           

          3 計算內(nèi)存容量
          ------------------------------------------
          數(shù)組
          ----
          用運算符sizeof可以計算出數(shù)組的容量(字節(jié)數(shù))。
          示例3中,sizeof(a)的值是12(注意別忘了'\0')。

          指針
          ----
          指針p指向a,但是sizeof(p)的值卻是4。這是因為sizeof(p)得到的是一個指針變量的字節(jié)數(shù),
          相當(dāng)于sizeof(char*),而不是p所指的內(nèi)存容量。

          C++/C語言沒有辦法知道指針所指的內(nèi)存容量,除非在申請內(nèi)存時記住它。

          注意
          ----
          當(dāng)數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù)進行傳遞時,該數(shù)組自動退化為同類型的指針。
          示例3中,不論數(shù)組a的容量是多少,sizeof(a)始終等于sizeof(char *)。
                
                 示例3 計算數(shù)組和指針的內(nèi)存容量
           -----------------------------
                  char a[] = "hello world";
           char *p  = a; cout<< sizeof(a) << endl;// 12字節(jié)
           cout<< sizeof(p) << endl;// 4字節(jié)

           示例3(b) 數(shù)組退化為指針
           -----------------------------
           void Func(char a[100])
           {
            cout<< sizeof(a) << endl;// 4字節(jié)而不是100字節(jié)
             }

          4指針參數(shù)是如何傳遞內(nèi)存的?
          ------------------------------------------
          如果函數(shù)的參數(shù)是一個指針,不要指望用該指針去申請動態(tài)內(nèi)存。
          示例4-1中,Test函數(shù)的語句GetMemory(str, 200)并沒有使str獲得期望的內(nèi)存,str依舊是NULL,為什么?

           示例4-1 試圖用指針參數(shù)申請動態(tài)內(nèi)存
           ----------------------------------
           void GetMemory(char *p, int num)
           {
            p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
           }
           void Test(void)
           {
            char *str = NULL;
            GetMemory(str, 100);// str 仍然為 NULL
            strcpy(str, "hello"); // 運行錯誤
           }

          毛病出在函數(shù)GetMemory中。編譯器總是要為函數(shù)的每個參數(shù)制作臨時副本,
          指針參數(shù)p的副本是 _p,編譯器使 _p = p。如果函數(shù)體內(nèi)的程序修改了_p的內(nèi)容,
          就導(dǎo)致參數(shù)p的內(nèi)容作相應(yīng)的修改。這就是指針可以用作輸出參數(shù)的原因。
          在本例中,_p申請了新的內(nèi)存,只是把_p所指的內(nèi)存地址改變了,但是p絲毫未變。
          所以函數(shù)GetMemory并不能輸出任何東西。
          事實上,每執(zhí)行一次GetMemory就會泄露一塊內(nèi)存,因為沒有用free釋放內(nèi)存。

          如果非得要用指針參數(shù)去申請內(nèi)存,那么應(yīng)該改用"指向指針的指針",見示例4-2。

           示例4-2用指向指針的指針申請動態(tài)內(nèi)存
           ------------------------------------
           void GetMemory2(char **p, int num)
           {
            *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
           }
           void Test2(void)
           {
            char *str = NULL;
            GetMemory2(&str, 100); // 注意參數(shù)是 &str,而不是str
            strcpy(str, "hello");
            cout<< str << endl;
            free(str);
           }


          由于"指向指針的指針"這個概念不容易理解,我們可以用函數(shù)返回值來傳遞動態(tài)內(nèi)存。
          這種方法更加簡單,見示例4-3。

           示例4-3 用函數(shù)返回值來傳遞動態(tài)內(nèi)存
           -----------------------------------
           char *GetMemory3(int num)
           {
            char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
            return p;
           }
           void Test3(void)
           {
            char *str = NULL;
            str = GetMemory3(100);
            strcpy(str,"hello");
            cout<< str << endl;
            free(str);
           }


          用函數(shù)返回值來傳遞動態(tài)內(nèi)存這種方法雖然好用,但是常常有人把return語句用錯了。這里強調(diào)不要用return語句返回指向"棧內(nèi)存"的指針,因為該內(nèi)存在函數(shù)結(jié)束時自動消亡,見示例4-4。

           示例4-4 return語句返回指向"棧內(nèi)存"的指針
           --------------------------------------------
           char *GetString(void)
           {
            char p[] = "hello world";
            return p;// 編譯器將提出警告
           }
           void Test4(void)
           {
            char *str = NULL;str = GetString();// str 的內(nèi)容是垃圾
            cout<< str << endl;
           }


          用調(diào)試器逐步跟蹤Test4,發(fā)現(xiàn)執(zhí)行str = GetString語句后str不再是NULL指針,
          但是str的內(nèi)容不是"hello world"而是垃圾。

          如果把示例4-4改寫成示例4-5,會怎么樣?

           示例4-5 return語句返回常量字符串
           -----------------------------------
           char *GetString2(void)
           {
            char *p = "hello world";
            return p;
           }
           void Test5(void)
           {
            char *str = NULL;
            str = GetString2();
            cout<< str << endl;
           }


          函數(shù)Test5運行雖然不會出錯,但是函數(shù)GetString2的設(shè)計概念卻是錯誤的。
          因為GetString2內(nèi)的"hello world"是常量字符串,位于靜態(tài)存儲區(qū),它在程序生命期內(nèi)恒定不變。
          無論什么時候調(diào)用GetString2,它返回的始終是同一個"只讀"的內(nèi)存塊。

          5 free和delete把指針怎么啦?
          ------------------------------------------
          別看free和delete的名字惡狠狠的(尤其是delete),
          它們只是把指針所指的內(nèi)存給釋放掉,但并沒有把指針本身干掉。
          用調(diào)試器跟蹤示例5,發(fā)現(xiàn)指針p被free以后其地址仍然不變(非NULL),
          只是該地址對應(yīng)的內(nèi)存是垃圾,p成了"野指針"。
          如果此時不把p設(shè)置為NULL,會讓人誤以為p是個合法的指針。
          如果程序比較長,我們有時記不住p所指的內(nèi)存是否已經(jīng)被釋放,
          在繼續(xù)使用p之前,通常會用語句if (p !=NULL)進行防錯處理。
          很遺憾,此時if語句起不到防錯作用,因為即便p不是NULL指針,
          它也不指向合法的內(nèi)存塊。

           示例5  p成為野指針
           --------------------
           char *p = (char *) malloc(100);
           strcpy(p, "hello");
           free(p);        // p 所指的內(nèi)存被釋放,但是p所指的地址仍然不變 ...
           if(p != NULL) // 沒有起到防錯作用
           {      strcpy(p, "world"); // 出錯
           }

          6 動態(tài)內(nèi)存會被自動釋放嗎?
          ------------------------------------------
          函數(shù)體內(nèi)的局部變量在函數(shù)結(jié)束時自動消亡。很多人誤以為示例6是正確的。
          理由是p是局部的指針變量,它消亡的時候會讓它所指的動態(tài)內(nèi)存一起完蛋。這是錯覺!

           示例7-6 試圖讓動態(tài)內(nèi)存自動釋放
           ------------------------------
           void Func(void)
           {
            char *p = (char *) malloc(100); // 動態(tài)內(nèi)存會自動釋放嗎?
           }


           我們發(fā)現(xiàn)指針有一些"似是而非"的特征:
           ------------------------------------
          (1)指針消亡了,并不表示它所指的內(nèi)存會被自動釋放。
          (2)內(nèi)存被釋放了,并不表示指針會消亡或者成了NULL指針。
               這表明釋放內(nèi)存并不是一件可以草率對待的事。也許有人不服氣,
               一定要找出可以草率行事的理由:
               如果程序終止了運行,一切指針都會消亡,動態(tài)內(nèi)存會被操作系統(tǒng)回收。
               既然如此,在程序臨終前,就可以不必釋放內(nèi)存、不必將指針設(shè)置為NULL了。
               終于可以偷懶而不會發(fā)生錯誤了吧?
           想得美。如果別人把那段程序取出來用到其它地方怎么辦?

          7 杜絕"野指針"
          ------------------------------------------
          "野指針"不是NULL指針,是指向"垃圾"內(nèi)存的指針。
          人們一般不會錯用NULL指針,因為用if語句很容易判斷。
          但是"野指針"是很危險的,if語句對它不起作用。

          "野指針"的成因主要有兩種:

          (1)指針變量沒有被初始化。任何指針變量剛被創(chuàng)建時不會自動成為NULL指針,
          它的缺省值是隨機的,它會亂指一氣。所以,指針變量在創(chuàng)建的同時應(yīng)當(dāng)被初始化,
          要么將指針設(shè)置為NULL,要么讓它指向合法的內(nèi)存。例如
           char *p = NULL;
           char *str = (char *) malloc(100);

          (2)指針p被free或者delete之后,沒有置為NULL,讓人誤以為p是個合法的指針。參見7.5節(jié)。

          (3)指針操作超越了變量的作用范圍。這種情況讓人防不勝防,示例程序如下:
           class A
           {
           public:
            void Func(void){ cout << "Func of class A" << endl;
            }

           void Test(void)
           {
           A  *p;
           {
            A  a;
            p = &a; // 注意 a 的生命期
           }
            p->Func();// p是"野指針"
           }

          函數(shù)Test在執(zhí)行語句p->Func()時,對象a已經(jīng)消失,而p是指向a的,所以p就成了"野指針"。
          但奇怪的是我運行這個程序時居然沒有出錯,這可能與編譯器有關(guān)。

          8 有了malloc/free為什么還要new/delete ?
          ------------------------------------------
          malloc與free是C++/C語言的標準庫函數(shù),new/delete是C++的運算符。
          它們都可用于申請動態(tài)內(nèi)存和釋放內(nèi)存。

          對于非內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的對象而言,光用maloc/free無法滿足動態(tài)對象的要求。
          對象在創(chuàng)建的同時要自動執(zhí)行構(gòu)造函數(shù),對象在消亡之前要自動執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)。
          由于malloc/free是庫函數(shù)而不是運算符,不在編譯器控制權(quán)限之內(nèi),
          不能夠把執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的任務(wù)強加于malloc/free。
           
          因此C++語言需要一個能完成動態(tài)內(nèi)存分配和初始化工作的運算符new,以及一個能完成清理與釋放內(nèi)存工作的運

          算符delete。注意new/delete不是庫函數(shù)。
          我們先看一看malloc/free和new/delete如何實現(xiàn)對象的動態(tài)內(nèi)存管理,見示例8。

           示例8 用malloc/free和new/delete如何實現(xiàn)對象的動態(tài)內(nèi)存管理
           -------------------------------------------------------------
           class Obj
           {
           public :
            Obj(void){ cout << "Initialization" << endl; }
            ~Obj(void){cout << "Destroy" << endl; }
            void Initialize(void){ cout << "Initialization" << endl; }
            void    Destroy(void){ cout << "Destroy" << endl; }
           };
           void UseMallocFree(void)
           {
            Obj  *a = (obj *)malloc(sizeof(obj)); // 申請動態(tài)內(nèi)存
            a->Initialize(); // 初始化
            a->Destroy(); // 清除工作
            free(a);// 釋放內(nèi)存
           }
           void UseNewDelete(void)
           {
            Obj  *a = new Obj;// 申請動態(tài)內(nèi)存并且初始化
            delete a;// 清除并且釋放內(nèi)存
           }

          類Obj的函數(shù)Initialize模擬了構(gòu)造函數(shù)的功能,函數(shù)Destroy模擬了析構(gòu)函數(shù)的功能。
          函數(shù)UseMallocFree中,由于malloc/free不能執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù),
          必須調(diào)用成員函數(shù)Initialize和Destroy來完成初始化與清除工作。
          函數(shù)UseNewDelete則簡單得多。

          所以我們不要企圖用malloc/free來完成動態(tài)對象的內(nèi)存管理,應(yīng)該用new/delete。
          由于內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的"對象"沒有構(gòu)造與析構(gòu)的過程,對它們而言malloc/free和new/delete是等價的。
           
          既然new/delete的功能完全覆蓋了malloc/free,為什么C++不把malloc/free淘汰出局呢?
          這是因為C++程序經(jīng)常要調(diào)用C函數(shù),而C程序只能用malloc/free管理動態(tài)內(nèi)存。

          如果用free釋放"new創(chuàng)建的動態(tài)對象",那么該對象因無法執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)而可能導(dǎo)致程序出錯。
          如果用delete釋放"malloc申請的動態(tài)內(nèi)存",理論上講程序不會出錯,但是該程序的可讀性很差。
          所以new/delete必須配對使用,malloc/free也一樣。

          9 內(nèi)存耗盡怎么辦?
          ------------------------------------------
          如果在申請動態(tài)內(nèi)存時找不到足夠大的內(nèi)存塊malloc和new將返回NULL指針,宣告內(nèi)存申請失敗。
          通常有三種方式處理"內(nèi)存耗盡"問題。

          (1)判斷指針是否為NULL,如果是則馬上用return語句終止本函數(shù)。例如:
           void Func(void)
           {
            A  *a = new A;
            if(a == NULL)
            {
             return;
            }
           ...
           }

          (2)判斷指針是否為NULL,如果是則馬上用exit(1)終止整個程序的運行。例如:
           void Func(void)
           {
            A  *a = new A;
            if(a == NULL)
            {
             cout << "Memory Exhausted" << endl;
             exit(1);
            }
            ...
           }

          (3)為new和malloc設(shè)置異常處理函數(shù)。

          例如Visual C++可以用_set_new_hander函數(shù)為new設(shè)置用戶自己定義的異常處理函數(shù),
          也可以讓malloc享用與new相同的異常處理函數(shù)。詳細內(nèi)容請參考C++使用手冊。

          上述(1)(2)方式使用最普遍。如果一個函數(shù)內(nèi)有多處需要申請動態(tài)內(nèi)存,
          那么方式(1)就顯得力不從心(釋放內(nèi)存很麻煩),應(yīng)該用方式(2)來處理。

          很多人不忍心用exit(1),問:"不編寫出錯處理程序,讓操作系統(tǒng)自己解決行不行?"
          不行。如果發(fā)生"內(nèi)存耗盡"這樣的事情,一般說來應(yīng)用程序已經(jīng)無藥可救。
          如果不用exit(1) 把壞程序殺死,它可能會害死操作系統(tǒng)。
          道理如同:如果不把歹徒擊斃,歹徒在老死之前會犯下更多的罪。

          有一個很重要的現(xiàn)象要告訴大家。對于32位以上的應(yīng)用程序而言
          ,無論怎樣使用malloc與new,幾乎不可能導(dǎo)致"內(nèi)存耗盡"。
          我在Windows 98下用Visual C++編寫了測試程序,見示例9。
          這個程序會無休止地運行下去,根本不會終止。
          因為32位操作系統(tǒng)支持"虛存",內(nèi)存用完了,自動用硬盤空間頂替。
          我只聽到硬盤嘎吱嘎吱地響,Window 98已經(jīng)累得對鍵盤、鼠標毫無反應(yīng)。

          我可以得出這么一個結(jié)論:對于32位以上的應(yīng)用程序,"內(nèi)存耗盡"錯誤處理程序毫無用處。這下可把Unix和Windows程序員們樂壞了:反正錯誤處理程序不起作用,我就不寫了,省了很多麻煩。

          我不想誤導(dǎo)讀者,必須強調(diào):不加錯誤處理將導(dǎo)致程序的質(zhì)量很差,千萬不可因小失大。

            示例9試圖耗盡操作系統(tǒng)的內(nèi)存
            void main(void)
            {
             float *p = NULL;
             while(TRUE)
             { 
              p = new float[1000000]; 
              cout << "eat memory" << endl; 
              if(p==NULL) exit(1);
             }
            }

          10 malloc/free 的使用要點
          ------------------------------------------
           函數(shù)malloc的原型如下:
            void * malloc(size_t size);
           用malloc申請一塊長度為length的整數(shù)類型的內(nèi)存,程序如下:
            int  *p = (int *) malloc(sizeof(int) * length);
          我們應(yīng)當(dāng)把注意力集中在兩個要素上:"類型轉(zhuǎn)換"和"sizeof"。
           malloc返回值的類型是void *,所以在調(diào)用malloc時要顯式地進行類型轉(zhuǎn)換,
          將void * 轉(zhuǎn)換成所需要的指針類型。
           malloc函數(shù)本身并不識別要申請的內(nèi)存是什么類型,它只關(guān)心內(nèi)存的總字節(jié)數(shù)。
          我們通常記不住int,float等數(shù)據(jù)類型的變量的確切字節(jié)數(shù)。例如int變量在16位系統(tǒng)下是2個字節(jié)
          ,在32位下是4個字節(jié);而float變量在16位系統(tǒng)下是4個字節(jié),在32位下也是4個字節(jié)。

          最好用以下程序作一次測試:
          cout << sizeof(char) << endl;
          cout << sizeof(int) << endl;
          cout << sizeof(unsigned int) << endl;
          cout << sizeof(long) << endl;
          cout << sizeof(unsigned long) << endl;
          cout << sizeof(float) << endl;
          cout << sizeof(double) << endl;
          cout << sizeof(void *) << endl;
           
          在malloc的"()"中使用sizeof運算符是良好的風(fēng)格,但要當(dāng)心有時我們會昏了頭,寫出 p = malloc(sizeof(p))這樣的程序來。

           函數(shù)free的原型如下:

          void free( void * memblock );
           
          為什么free函數(shù)不象malloc函數(shù)那樣復(fù)雜呢?這是因為指針p的類型以及它所指的內(nèi)存的容量事先都是知道的,語句free(p)能正確地釋放內(nèi)存。如果p是NULL指針,那么free對p無論操作多少次都不會出問題。
          如果p不是NULL指針,那么free對p連續(xù)操作兩次就會導(dǎo)致程序運行錯誤。

          11 new/delete 的使用要點
          ------------------------------------------
           
          運算符new使用起來要比函數(shù)malloc簡單得多,例如:
          int  *p1 = (int *)malloc(sizeof(int) * length);
          int  *p2 = new int[length];
          這是因為new內(nèi)置了sizeof、類型轉(zhuǎn)換和類型安全檢查功能。對于非內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的對象而言,
          new在創(chuàng)建動態(tài)對象的同時完成了初始化工作。
          如果對象有多個構(gòu)造函數(shù),那么new的語句也可以有多種形式。
          例如
          class Obj
          {
          public :
           Obj(void);  // 無參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
           Obj(int x);  // 帶一個參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
          ...
          }
          void Test(void)
          {
           Obj  *a = new Obj;
           Obj  *b = new Obj(1); // 初值為1
           ...
           delete a;
           delete b;
          }
          如果用new創(chuàng)建對象數(shù)組,那么只能使用對象的無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)。例如
           Obj  *objects = new Obj[100]; // 創(chuàng)建100個動態(tài)對象
          不能寫成
           Obj  *objects = new Obj[100](1);// 創(chuàng)建100個動態(tài)對象的同時賦初值1
          在用delete釋放對象數(shù)組時,留意不要丟了符號‘[]'。例如
           delete []objects; // 正確的用法
          delete objects; // 錯誤的用法
          后者相當(dāng)于delete objects[0],漏掉了另外99個對象。

          12 一些心得體會
          ------------------------------------------
          (1)越是怕指針,就越要使用指針。不會正確使用指針,肯定算不上是合格的程序員。
          (2)必須養(yǎng)成"使用調(diào)試器逐步跟蹤程序"的習(xí)慣,只有這樣才能發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)。

          最后,說一句:"呵呵,有點長,不知道大家有沒有時間把它看完?"


           

          posted on 2005-07-11 13:20 小力力力 閱讀(468) 評論(0)  編輯  收藏 所屬分類: C/C++
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