C语言中的内存分配方式及常见错误



C语言中的内存分配方式及常见错误

内存分配方式

首先看一下内存分配方式有哪些，一般来说有以下三种： 
（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变量等等。 
（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。
（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。这种方式可能引起的问题是比较多的。
常见的内存错误：
    1：内存分配未成功

     使用p==NULL来判断是否为空可以避免这个问题或者使用异常处理语句来处理错误
    分配未成功可能是堆内存不够用（内存肯定是够用的，所以这个问题很少出现），最大的可能就是在此malloc之前的malloc分配的内存访问出现了越界

     2：分配成功但是没有初始化

     全局变量和静态变量以及数组会自动初始化为0，但是其他类型的数据就是随机系统初始化的，时刻保持一种习惯，创建变量的同时就赋空或者0

     3：内存分配成功，但是操作越界，比如在排序算法循环中，经常没有控制好循环控制变量就很容易出现越界

 

     4：忘记了释放内存或者释放了部分内存，造成内存泄漏。开始的时候觉得没有什么，当多次出现这个情况就会出现oom

      动态分配的内存 malloc和free配对，new delete配对，java中比如各种流打开也要配对关闭，不要太指望gc会自己处理，他只是个机器。

     5：释放了内存却还在继续使用

      常见的为函数返回指向“栈内存”的指针或者是引用，它使局部作用的变量，函数结束就会自动释放了

     6：释放了内存，但是没有重新滞空，产生野指针！
     free只是释放了该指针指向的内存，但是它作为一个独立的变量还是会存在的，不给他赋值他就乱指形成野指针。

     7：误以为动态分配的内存会自动释放（很容易忽略！）

  void funTest(){

    char *p=(char *)malloc(100);

  }

  调用该函数后分配的指针变量p为局部变量会自动释放，但是他指向的内存并不会释放

    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。

 
常见的内存错误及其对策如下： 
1、内存分配未成功，却使用了它。 
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。 

2、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，但这点在不同的编译器上会有不同的实现。所以好的做法，是手动给数组赋上初值。

3、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。 

4、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）。 
5、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”。