C語言記憶體管理

2021-08-30 16:48:00 字數 1724 閱讀 2143

程式設計師們經常編寫記憶體管理程式,往往提心吊膽。如果不想觸雷,唯一的解決辦法就是發現所有潛伏的地雷並且排除它們,躲是躲不了的。本章的內容比一般教科書的要深入得多,讀者需細心閱讀,做到真正地通曉記憶體管理。

7.1記憶體分配方式

記憶體分配方式有三種:

(1) 從靜態儲存區域分配。內存在程式編譯的時候就已經分配好,這塊內存在程式的整個執行期間都存在。例如全域性變數,static變數。

(2) 在棧上建立。在執行函式時,函式內區域性變數的儲存單元都可以在棧上建立,函式執行結束時這些儲存單元自動被釋放。棧記憶體分配運算內置於處理器的指令集中,效率很高,但是分配的記憶體容量有限。

(3) 從堆上分配,亦稱動態記憶體分配。程式在執行的時候用malloc或new申請任意多少的記憶體,程式設計師自己負責在何時用free或delete釋放記憶體。動態記憶體的生存期由我們決定,使用非常靈活,但問題也最多。

7.2常見的記憶體錯誤及其對策

發生記憶體錯誤是件非常麻煩的事情。編譯器不能自動發現這些錯誤,通常是在程式執行時才能捕捉到。而這些錯誤大多沒有明顯的症狀,時隱時現,增加了改錯的難度。有時使用者怒氣沖沖地把你找來,程式卻沒有發生任何問題,你一走,錯誤又發作了。

常見的記憶體錯誤及其對策如下:

u 記憶體分配未成功,卻使用了它。

程式設計新手常犯這種錯誤,因為他們沒有意識到記憶體分配會不成功。常用解決辦法是,在使用記憶體之前檢查指標是否為null。如果指標p是函式的引數,那麼在函式的入口處用assert(p!=null)進行檢查。如果是用malloc或new來申請記憶體,應該用if(p==null) 或if(p!=null)進行防錯處理。

u 記憶體分配雖然成功,但是尚未初始化就引用它。

犯這種錯誤主要有兩個起因:一是沒有初始化的觀念;二是誤以為記憶體的預設初值全為零,導致引用初值錯誤(例如陣列)。

記憶體的預設初值究竟是什麼並沒有統一的標準,儘管有些時候為零值,我們寧可信其無不可信其有。所以無論用何種方式建立陣列,都別忘了賦初值,即便是賦零值也不可省略,不要嫌麻煩。

u 記憶體分配成功並且已經初始化,但操作越過了記憶體的邊界。

例如在使用陣列時經常發生下標「多1」或者「少1」的操作。特別是在for迴圈語句中,迴圈次數很容易搞錯,導致陣列操作越界。

u 忘記了釋放記憶體,造成記憶體洩露。

動態記憶體的申請與釋放必須配對,程式中malloc與free的使用次數一定要相同,否則肯定有錯誤(new/delete同理)。

u 釋放了記憶體卻繼續使用它。

有三種情況:

(1)程式中的物件呼叫關係過於複雜,實在難以搞清楚某個物件究竟是否已經釋放了記憶體,此時應該重新設計資料結構,從根本上解決物件管理的混亂局面。

(2)函式的return語句寫錯了,注意不要返回指向「棧記憶體」的「指標」或者「引用」,因為該內存在函式體結束時被自動銷毀。

(3)使用free或delete釋放了記憶體後,沒有將指標設定為null。導致產生「野指標」。

l 【規則7-2-1】用malloc或new申請記憶體之後,應該立即檢查指標值是否為null。防止使用指標值為null的記憶體。

l 【規則7-2-2】不要忘記為陣列和動態記憶體賦初值。防止將未被初始化的記憶體作為右值使用。

l 【規則7-2-3】避免陣列或指標的下標越界,特別要當心發生「多1」或者「少1」操作。

l 【規則7-2-4】動態記憶體的申請與釋放必須配對,防止記憶體洩漏。

l 【規則7-2-5】用free或delete釋放了記憶體之後,立即將指標設定為null,防止產生「野指標」。

(來自林銳博士的文章,絕對經典)

c語言記憶體管理

在c語言中,根據資料在記憶體中存在的時間 生存期 不同,將記憶體空間分為三個區 1.程式區 用於儲存程式的 即程式的二進位制 存放函式體的二進位制 2.靜態儲存區 用於儲存全域性變數和靜態變數,這些變數的空間在程式編譯時就已經分配好了.全域性變數和靜態變數的儲存是放在一塊的,初始化的全域性變數和靜態...

C語言 記憶體管理

對於任何的作業系統來說,記憶體都是很寶貴的乙個地方。所以,對於程式語言來說,記憶體管理就顯得尤為重要。c語言 在記憶體中執行的時候,我們大致將占用的記憶體分為4塊區域 區 靜態區 棧區 堆區。這4各區域,有著各自的特點,他們也儲存著我們的程式在執行中的不同型別的資料。弄明白了這4個區域的資料儲存特點...

C語言 記憶體管理

記憶體管理一號傳送門 記憶體管理二號傳送門 對於乙個c語言程式而言,記憶體空間主要由五個部分組成 段 text 資料段 data bss段 bss 堆和棧組成,其中 段,資料段和bss段是編譯的時候由編譯器分配的,而堆和棧是程式執行的時候由系統分配的。在上圖中,由編譯器分配的位址空間都是在連線的時候...