1、内存分配方式
内存分配方式有三种:
(1)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。
(2)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。
(3) 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,但问题也最多。
2、常见的内存错误及其对策
发生内存错误是件非常麻烦的事情。编译器不能自动发现这些错误,通常是在程序运行时才能捕捉到。而这些错误大多没有明显的症状,时隐时现,增加了改错的难度。有时用户怒气冲冲地把你找来,程序却没有发生任何问题,你一走,错误又发作了。 常见的内存错误及其对策如下:
* 内存分配未成功,却使用了它。
编程新手常犯这种错误,因为他们没有意识到内存分配会不成功。常用解决办法是,在使用内存之前检查指针是否为NULL。如果指针p是函数的参数,那么在函数的入口处用assert(p!=NULL)进行
检查。如果是用malloc或new来申请内存,应该用if(p==NULL) 或if(p!=NULL)进行防错处理。
* 内存分配虽然成功,但是尚未初始化就引用它。
犯这种错误主要有两个起因:一是没有初始化的观念;二是误以为内存的缺省初值全为零,导致引用初值错误(例如数组)。内存的缺省初值究竟是什么并没有统一的标准,尽管有些时候为零值,我们宁可信其无不可信其有。所以无论用何种方式创建数组,都别忘了赋初值,即便是赋零值也不可省略,不要嫌麻烦。
* 内存分配成功并且已经初始化,但操作越过了内存的边界。
例如在使用数组时经常发生下标“多1”或者“少1”的操作。特别是在for循环语句中,循环次数很容易搞错,导致数组操作越界。
* 忘记了释放内存,造成内存泄露。
含有这种错误的函数每被调用一次就丢失一块内存。刚开始时系统的内存充足,你看不到错误。终有一次程序突然死掉,系统出现提示:内存耗尽。
动态内存的申请与释放必须配对,程序中malloc与free的使用次数一定要相同,否则肯定有错误(new/delete同理)。
* 释放了内存却继续使用它。
有三种情况:
(1)程序中的对象调用关系过于复杂,实在难以搞清楚某个对象究竟是否已经释放了内存,此时应该重新设计数据结构,从根本上解决对象管理的混乱局面。
(2)函数的return语句写错了,注意不要返回指向“栈内存”的“指针”或者“引用”,因为该内存在函数体结束时被自动销毁。
(3)使用free或delete释放了内存后,没有将指针设置为NULL。导致产生“野指针”。
【规则1】用malloc或new申请内存之后,应该立即检查指针值是否为NULL。防止使用指针值为NULL的内存。
【规则2】不要忘记为数组和动态内存赋初值。防止将未被初始化的内存作为右值使用。
【规则3】避免数组或指针的下标越界,特别要当心发生“多1”或者“少1”操作。
【规则4】动态内存的申请与释放必须配对,防止内存泄漏。
【规则5】用free或delete释放了内存之后,立即将指针设置为NULL,防止产生“野指针”。
3、C语言内存分配机制
C语言的变量和函数定义时必须具有的两个属性:类型和存储类别。类型很简单就是int、float等,存储类别就是指的数据在内存中的存储方式,包括静态存储和动态存储两大类。其中动态存储包括auto、register两种类型,而静态存储就是我们熟悉的static和ertern两种。
具体非配
四个存储区域: 1、代码区存放的是程序的执行代码,就是一块一块的函数块代码,它是由函数的定义块编译得到的。 2、全局数据区呢,存放的是函数中定义的全局变量、常量、静态全局量和动态全局量,程序结束后由系统释放。 3、堆中存放的是程序的动态数据,它存放动态内存,供程序堆积申请使用。如new/delete、malloc/free,在堆上申请的内存程序员要自己回收,若程序员不释放该内存,可能在程序结束时OS回收,由于动态内存的生命期由程序员自己决定,所以它的灵活性较高。 4、栈中存放的是函数数据区,就是局部变量区,存放为函数运行所分配的局部变量、函数参数、返回值、返回地址。函数结束时这些内存空间将被自动释放。它的运行机制类似于数据结构中的栈。C/C++的函数调用过程就是栈空间的操作过程,过程如下: 1.建立栈空间 2.保护返回地址和函数运行状态 3.传递参数 4.将控制权交给被调函数 5.恢复调用调用函数运行状态 6.释放栈空间
7.根据返回地址,回到调用函数
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