當你涉及到C/C++的核心編程的時候,你會無止境地與內存管理打交道.這些往往會使人受盡折磨.所以如果你想深入C/C++編程,你必須靜下心來,好好苦一番.
現在我們將討論C/C++裡我認為哪一本書都沒有完全說清楚,也是涉及概念細節最多,語言中最難的技術之一的動態內存的傳遞.並且在軟件開發中很多專業人員並不能寫出相關的合格的代碼.
【引入】 看下面的例子,這是我們在編寫庫函數或者項目內的共同函數經常希望的.
void MyFunc(char *pReturn, size_t size)
{
………
pReturn = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
………
}
我們可以很明顯地看出代碼作者的意圖,他想在函數調用處聲明一個指針
char *pMyReturn=NULL;
然後調用MyFunc處理並返回一段長度為size的一段動態內存.
那麼作者能達到預期的效果嗎?
那麼我可以告訴作者,他的程序在編譯期很幸運地通過了,可是在運行期他的程序崩潰終止.
原因何在,是他觸犯了系統不可侵犯的條款:錯誤地操作內存.
【內存操作及問題相關知識點】為了能徹底解決動態內存傳遞的問題,我們先回顧一下內存管理的知識要點.
(1)內存分配方式有三種:
●從靜態存儲區域分配。內存在程序編譯的時候就已經分配好,這塊內存在程序的整個運行期間都存在。例如全局變量,static變量。
●在棧上創建。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於處理器的指令集中,效率很高,但是分配的內存容量有限。
●從堆上分配,亦稱動態內存分配。程序在運行的時候用malloc或new申請任意多少的內存,程序員自己負責在何時用free或delete釋放內存。動態內存的生存期由我們決定,使用非常靈活。
(2)指針的操作流程
申請並初始化或設置為空:int *pInt=NULL;
開辟空間或者使其指向對象:pInt=new Int(3);或者int i=3;pint=&i;
用指針(更確切地說是操作內存,在使用之前加if(pint!=NULL)或者assert(pInt!=NULL)後再使用,以防內存申請失敗的情況下使用指針):
if(p!=NULL) {use pint};
釋放使用完的內存.free(pInt);
置指針為空pInt=NULL;(避免野指針的出現)
(3) 在函數的參數傳遞中,編譯器總是要為函數的每個參數制作臨時副本,如果參數為p的話,那麼編譯器會產生p的副本_p,使_p=p; 如果函數體內的程序修改了_p的內容,就導致參數p的內容作相應的修改。這就是指針可以用作輸出參數的原因.
【問題分析】
根據上面的規則我們可以很容易分析例子中失敗的原因.
void MyFunc(char *pReturn, size_t size)
{
………
pReturn = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
………
}
void main(void){
char *pMyReturn=NULL;
MyFunc(pMyReturn,10);
}
在MyFunc(char *pReturn, size_t size)中_pMyReturn真實地申請到了內存, _pMyReturn申請了新的內存,只是把_pMyReturn 所指的內存地址改變了,但是pMyReturn絲毫未變。所以函數MyFunc並不能輸出任何東西。事實上,每執行一次MyFunc就會洩露一塊內存,因為沒有用free釋放內存。
【問題解決方案】
函數間傳遞動態數據我們可以有三種解決方法.
方法一.如果我們是用C++編程,我們可以很方便地利用引用這個技術.我也極力推薦你用引用,因為它會使你少犯一些錯誤.以下是一個例子.
void MyFunc(char* &pReturn,size_t size){
pReturn=(char*)malloc(size);
memset(pReturn,0x00,size);
if(size>=13)
strcpy(pReturn,"Hello World!");
}
void main(){
char *pMyReturn=NULL;
MyFunc(pMyReturn,15);
if(pMyReturn!=NULL)
{
char *pTemp=pMyReturn;
while(*pTemp!=''