內存分配方式及常見錯誤

轉自：http://www.cnblogs.com/skynet/archive/2010/12/03/1895045.html

內存操做對於程序開發人員來講，永遠是一塊雷區。在這片區域，老是不斷的埋雷、排雷，並且每每是排雷花了很是大的代價。記得在公司實習時，有大概2個星期的時間，team的幾我的去排雷——有地方發生了memory leak！

而以我如今的認知來看，只有極少數的programer敢拍着胸脯說，很是熟悉內存操做，手到擒來不會排雷。針對這個狀況，我要求本身在儘可能去探索，以求少埋雷、甚至不埋雷（這是一個很大的挑戰）。如下內容摘自《高質量C++/C編程指南》（做者: 林銳 博士），以警醒本身。更多詳細、深刻的東西有待我繼續深刻調查、學習。

一、內存分配方式

內存分配方式有三種：

（1） 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。

（2） 在棧上建立。在執行函數時，函數內局部變量的存儲單元均可以在棧上建立，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，可是分配的內存容量有限。

（3） 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，程序員本身負責在什麼時候用free或delete釋放內存。動態內存的生存期由咱們決定，使用很是靈活，但問題也最多。

二、常見的內存錯誤及其對策

發生內存錯誤是件很是麻煩的事情。編譯器不能自動發現這些錯誤，一般是在程序運行時才能捕捉到。而這些錯誤大多沒有明顯的症狀，時隱時現，增長了改錯的難度。有時用戶怒氣衝衝地把你找來，程序卻沒有發生任何問題，你一走，錯誤又發做了。

常見的內存錯誤及其對策以下：

• 內存分配未成功，卻使用了它。

編程新手常犯這種錯誤，由於他們沒有意識到內存分配會不成功。經常使用解決辦法是，在使用內存以前檢查指針是否爲NULL。若是指針p是函數的參數，那麼在函數的入口處用assert(p!=NULL)進行檢查。若是是用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，可是還沒有初始化就引用它。

犯這種錯誤主要有兩個原由：一是沒有初始化的觀念；二是誤覺得內存的缺省初值全爲零，致使引用初值錯誤（例如數組）。

內存的缺省初值到底是什麼並無統一的標準，儘管有些時候爲零值，咱們寧肯信其無不可信其有。因此不管用何種方式建立數組，都別忘了賦初值，即使是賦零值也不可省略，不要嫌麻煩。

• 內存分配成功而且已經初始化，但操做越過了內存的邊界。

例如在使用數組時常常發生下標「多1」或者「少1」的操做。特別是在for循環語句中，循環次數很容易搞錯，致使數組操做越界。

• 忘記了釋放內存，形成內存泄露。

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。終有一次程序忽然死掉，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的使用次數必定要相同，不然確定有錯誤（new/delete同理）。

• 釋放了內存卻繼續使用它。

有三種狀況：

（1）程序中的對象調用關係過於複雜，實在難以搞清楚某個對象到底是否已經釋放了內存，此時應該從新設計數據結構，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」，由於該內存在函數體結束時被自動銷燬。

（3）使用free或delete釋放了內存後，沒有將指針設置爲NULL。致使產生「野指針」。

【規則1】用malloc或new申請內存以後，應該當即檢查指針值是否爲NULL。防止使用指針值爲NULL的內存。

【規則2】不要忘記爲數組和動態內存賦初值。防止將未被初始化的內存做爲右值使用。

【規則3】避免數組或指針的下標越界，特別要小心發生「多1」或者「少1」操做。

【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delete釋放了內存以後，當即將指針設置爲NULL，防止產生「野指針」。

做者：吳秦出處：http://www.cnblogs.com/skynet/