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當(dāng)您涉及到C/C 的核心編程的時(shí)候,您會(huì)無止境地和內(nèi)存管理打交道.這些往往會(huì)使人受盡折磨.所以假如您想深入C/C 編程,您必須靜下心來,好好苦一番. 現(xiàn)在我們將討論C/C 里我認(rèn)為哪一本書都沒有完全說清楚,也是涉及概念細(xì)節(jié)最多,語言中最難的技術(shù)之一的動(dòng)態(tài)內(nèi)存的傳遞.并且在軟件研發(fā)中很多專業(yè)人員并不能寫出相關(guān)的合格的代碼. 【引入】 看下面的例子,這是我們?cè)诰帉憥旌瘮?shù)或項(xiàng)目?jī)?nèi)的一起函數(shù)經(jīng)常希望的. void MyFunc(char *pReturn, size_t size) { ……… pReturn = (char *)malloc(sizeof(char) * num); ……… } 我們能夠很明顯地看出代碼作者的意圖,他想在函數(shù)調(diào)用處聲明一個(gè)指針 char *pMyReturn=NULL; 然后調(diào)用MyFunc處理并返回一段長(zhǎng)度為size的一段動(dòng)態(tài)內(nèi)存. 那么作者能達(dá)到預(yù)期的效果嗎？ 那么我能夠告訴作者,他的程式在編譯期很幸運(yùn)地通過了,可是在運(yùn)行期他的程式崩潰終止. 原因何在,是他觸犯了系統(tǒng)不可侵犯的條款:錯(cuò)誤地操作內(nèi)存. 【內(nèi)存操作及問題相關(guān)知識(shí)點(diǎn)】為了能完全解決動(dòng)態(tài)內(nèi)存?zhèn)鬟f的問題,我們先回顧一下內(nèi)存管理的知識(shí)要點(diǎn). （1）內(nèi)存分配方式有三種： ●從靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)域分配。內(nèi)存在程式編譯的時(shí)候就已分配好，這塊內(nèi)存在程式的整個(gè)運(yùn)行期間都存在。例如全局變量，static變量。 ●在棧上創(chuàng)建。在執(zhí)行函數(shù)時(shí)，函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲(chǔ)單元都能夠在棧上創(chuàng)建，函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)這些存儲(chǔ)單元自動(dòng)被釋放。棧內(nèi)存分配運(yùn)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。 ●從堆上分配，亦稱動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配。程式在運(yùn)行的時(shí)候用malloc或new申請(qǐng)任意多少的內(nèi)存，程式員自己負(fù)責(zé)在何時(shí)用free或delete釋放內(nèi)存。動(dòng)態(tài)內(nèi)存的生存期由我們決定，使用很靈活。 （2）指針的操作流程 申請(qǐng)并初始化或配置為空：int *pInt=NULL; 開辟空間或使其指向?qū)ο?pInt=new Int(3);或int i=3;pint=&i; 用指針(更確切地說是操作內(nèi)存,在使用之前加if(pint!=NULL)或assert(pInt!=NULL)后再使用,以防內(nèi)存申請(qǐng)失敗的情況下使用指針): if(p!=NULL) {use pint}; 釋放使用完的內(nèi)存.free(pInt); 置指針為空pInt=NULL;(避免野指針的出現(xiàn)) (3) 在函數(shù)的參數(shù)傳遞中,編譯器總是要為函數(shù)的每個(gè)參數(shù)制作臨時(shí)副本，假如參數(shù)為p的話,那么編譯器會(huì)產(chǎn)生p的副本_p,使_p=p; 假如函數(shù)體內(nèi)的程式修改了_p的內(nèi)容，就導(dǎo)致參數(shù)p的內(nèi)容作相應(yīng)的修改。這就是指針能夠用作輸出參數(shù)的原因. 【問題分析】 根據(jù)上面的規(guī)則我們能夠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(shí)地申請(qǐng)到了內(nèi)存, _pMyReturn申請(qǐng)了新的內(nèi)存，只是把_pMyReturn 所指的內(nèi)存地址改變了，但是pMyReturn絲毫未變。所以函數(shù)MyFunc并不能輸出任何東西。事實(shí)上，每執(zhí)行一次MyFunc就會(huì)泄露一塊內(nèi)存，因 為沒有用free釋放內(nèi)存。 【問題解決方案】 函數(shù)間傳遞動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)我們能夠有三種解決方法. 方法一.假如我們是用C 編程,我們能夠很方便地利用引用這個(gè)技術(shù).我也極力推薦您用引用,因?yàn)樗麜?huì)使您少犯一些錯(cuò)誤.以下是個(gè)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(pMy Return!=NULL) { char *pTemp=pMyReturn; while(*pTemp!=''\0'') cout<<*pTemp ; pTemp=NULL; strcpy(pMyReturn,"AAAAAAAA"); free(pMyReturn); pMyReturn=NULL; } } 方法二.利用二級(jí)指針 void MyFunc (char ** pReturn, size_t size) { * pReturn = (char *)malloc(size); } void main(void) { char * pMyReturn = NULL; MyFunc (&pMyReturn, 100);// 注意參數(shù)是 & pMyReturn if(pMyReturn!=NULL){ strcpy(pMyReturn, "hello"); cout<< pMyReturn << endl; free(pMyReturn); pMyReturn=NULL; }} 為什么二級(jí)指針就能夠了.原因通過函數(shù)傳遞規(guī)則能夠很容易地分析出來.我們將& pMyReturn傳遞了進(jìn)去,就是將雙重指針的內(nèi)容傳遞到了函數(shù)中.函數(shù)過程利用改變指針的內(nèi)容,這樣pMyReturn很明顯指向了開辟的內(nèi)存 . 方法三. 用函數(shù)返回值來傳遞動(dòng)態(tài)內(nèi)存 char * MyFunc (void) { char *p =new char[20]; memset(p,0x00,sizeof(p)); return p; } void main(void) { char *str = NULL; str = MyFunc(); if(str!=NULL) { strcpy(str,"Hello,baby"); cout<< str << endl; free(str); str=NULL; } } 請(qǐng)注意的是函數(shù)寫成這樣的話 char * MyFunc (void) { char *p =”Hello World” return p; } 的話,您是不能返回什么動(dòng)態(tài)內(nèi)存的,因?yàn)閜指向的是字符串常量.內(nèi)存在位于靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū) 上分配,您無法改變.(您想要得到動(dòng)態(tài)內(nèi)存我們一定要看到malloc或new). |
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