当你涉及到c/c++的核心的时候,你会无止境地与内存管理打交道。这些往往会使人受尽折磨。所以如果你想深入c/c++编程,你必须静下心来,好好苦一番。
现在我们将讨论c/c++里我认为哪一本书都没有完全说清楚,也是涉及概念细节最多,语言中最难的技术之一的动态内存的传递。并且在软件开发中很多专业人员并不能写出相关的合格的代码。
一、引入
看下面的例子,这是我们在编写库函数或者项目内的共同函数经常希望的。
void myfunc(char *preturn, size_t size)
{………
preturn = (char *)malloc(sizeof(char) * num);………
}我们可以很明显地看出代码作者的意图,他想在函数调用处声明一个指针 char *pmyreturn=null;然后调用myfunc处理并返回一段长度为size的一段动态内存。
那么作者能达到预期的效果吗?
那么我可以告诉作者,他的程序在编译期很幸运地通过了,可是在运行期他的程序崩溃终止。原因何在,是他触犯了不可侵犯的条款:错误地操作内存。
二、内存操作及问题相关知识点
为了能彻底解决动态内存传递的问题,我们先回顾一下内存管理的知识要点。
(1)内存分配方式有三种:
从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量,static变量。
在栈上创建。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。
从堆上分配,亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由我们决定,使用非常灵活。
(2)指针的操作流程
申请并初始化或设置为空:
int *pint=null;开辟空间或者使其指向对象:
pint=new int(3);或者int i=3;pint=&i;用指针(更确切地说是操作内存,在使用之前加if(pint!=null)或者assert(pint!=null)后再使用,以防内存申请失败的情况下使用指针):
if(p!=null) {use pint};释放使用完的内存
free(pint);置指针为空
pint=null;(避免野指针的出现)
(3)在函数的参数传递中,编译器总是要为函数的每个参数制作临时副本,如果参数为p的话,那么编译器会产生p的副本_p,使_p=p; 如果函数体内的程序修改了_p的内容,就导致参数p的内容作相应的修改。这就是指针可以用作输出参数的原因。
三、问题分析
根据上面的规则我们可以很容易分析例子中失败的原因。
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真实地申请到了内存, pmyreturn申请了新的内存,只是把_pmyreturn 所指的内存地址改变了,但是pmyreturn丝毫未变。所以函数myfunc并不能输出任何东西。事实上,每执行一次myfunc就会泄露一块内存,因为没有用free释放内存。
四、问题解决方案
函数间传递动态数据我们可以有三种解决方法。
方法一:如果我们是用c++编程,我们可以很方便地利用引用这个技术。我也极力推荐你用引用,因为它会使你少犯一些错误。以下是一个例子。
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!=''