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更深层次分析一道试题——指针内存分配

2017年12月25日 ⁄ 综合 ⁄ 共 5616字 ⁄ 字号 评论关闭
指针参数是如何传递内存的?
如果函数的参数是一个指针不要指望用该指针去申请动态内存。示例7-4-1 中,
Test 函数的语句GetMemory(str, 200)并没有使str 获得期望的内存,str 依旧是NULL,
为什么?
void GetMemory(char *p, int num)
{
p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
}
void Test(void)
{
char *str = NULL;
GetMemory(str, 100); // str 仍然为 NULL
strcpy(str, "hello"); // 运行错误
}
示例7-4-1 试图用指针参数申请动态内存

毛病出在函数GetMemory 中。编译器总是要为函数的每个参数制作临时副本,指针
参数p 的副本是 _p,编译器使 _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。在本例中,_p 申请
了新的内存,只是把_p 所指的内存地址改变了,但是p 所指的内存地址丝毫未变。(不会执行p =_p)所以函数GetMemory并不能输出任何东西。事实上,每执行一次GetMemory 就会泄露一块内存,因为没有用free 释放内存。
如果非得要用指针参数去申请内存,那么应该改用“指向指针的指针”,见示例7-4-2。
void GetMemory2(char **p, int num)
{
*p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
}
void Test2(void)
{
char *str = NULL;
GetMemory2(&str, 100); // 注意参数是 &str,而不是str
strcpy(str, "hello");
cout<< str << endl;
free(str);
}
示例7-4-2 用指向指针的指针申请动态内存
由于“指向指针的指针”这个概念不容易理解,我们可以用函数返回值来传递动态
内存。(很好的方法,可借鉴)
这种方法更加简单,见示例7-4-3。
char *GetMemory3(int num)
{
char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
return p;
}
void Test3(void)
{
char *str = NULL;
str = GetMemory3(100);
strcpy(str, "hello");
cout<< str << endl;
free(str);
}
示例7-4-3 用函数返回值来传递动态内存

用函数返回值来传递动态内存这种方法虽然好用,但是常常有人把return 语句用错
了。这里强调不要用return 语句返回指向“栈内存”的指针(多用指向堆指针,记得要free),因为该内存在函数结束时自动消亡,见示例7-4-4。
char *GetString(void)
{
char p[] = "hello world";
return p; // 编译器将提出警告
}
void Test4(void)
{
char *str = NULL;
str = GetString(); // str 的内容是垃圾
cout<< str << endl;
}
示例7-4-4 return 语句返回指向“栈内存”的指针用调试器逐步跟踪Test4,发现执行str = GetString 语句后str 不再是NULL 指针,但是str 的内容不是“hello world”而是垃圾。

p[]数组为函数内的局部自动变量,在函数返回后,内存已经被释放。这是许多程序员常犯的错误,其根源在于不理解变量的生存期。
如果把示例7-4-4 改写成示例7-4-5,会怎么样?
char *GetString2(void)
{
char *p = "hello world";
return p;
}
void Test5(void)
{
char *str = NULL;
str = GetString2();
cout<< str << endl;
}
示例7-4-5 return 语句返回常量字符串
函数Test5 运行虽然不会出错,但是函数GetString2 的设计概念却是错误的。因
为GetString2 内的“hello world”是常量字符串,位于静态存储区,它在程序生命期
内恒定不变。无论什么时候调用GetString2,它返回的始终是同一个“只读”的内存块。

 
补充一下:
 

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:






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