论C/C++函数间动态内存的传递

发表于:2012-2-17 09:57

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 作者:未知    来源:51Testing软件测试网采编

  当你涉及到C/C++的核心编程的时候,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。

  1. void MyFunc(char *pReturn, size_t size)  
  2. {  
  3. ………   
  4. pReturn = (char *)malloc(sizeof(char) * num);  
  5. ………  
  6. }

  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,是他触犯了系统不可侵犯的条款: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:

  1. pInt=new Int(3);  
  2. 或者  
  3. 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。

  1. void MyFunc(char *pReturn, size_t size)  
  2. {  
  3. ………   
  4. pReturn = (char *)malloc(sizeof(char) * num);  
  5. ………  
  6. }  
  7. void main(void){  
  8. char *pMyReturn=NULL;  
  9. MyFunc(pMyReturn,10);  
  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。

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