C++内存管理详解

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丝毫未变。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。这种方法更加简单，见示例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，因为该内存在函数结束时自动消亡，见示例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。

如果把示例4.4改写成示例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。

5、杜绝“野指针”

“野指针”不是NULL指针，是指向“垃圾”内存的指针。人们一般不会错用NULL指针，因为用if语句很容易判断。但是“野指针”是很危险的，if语句对它不起作用。 “野指针”的成因主要有两种：

（1）指针变量没有被初始化。任何指针变量刚被创建时不会自动成为NULL指针，它的缺省值是随机的，它会乱指一气。所以，指针变量在创建的同时应当被初始化，要么将指针设置为NULL，要么让它指向合法的内存。例如

char *p = NULL;
char *str = (char *) malloc(100);

（2）指针p被free或者delete之后，没有置为NULL，让人误以为p是个合法的指针。

（3）指针操作超越了变量的作用范围。这种情况让人防不胜防，示例程序如下：

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