c/c++整理--引用和指针（5）

偏执的太偏执、 2022-07-03 13:55 133阅读 0赞

# 一、什么是“野指针” #

“野指针”不是NULL指针，而是指向“垃圾”内存的指针，其成因主要为：指针变量没有被初始化，或指针p被free或者delete之后，没有置为NULL。

#    二、“野指针”的危害 #

下面程序有什么重大的bug？

short *bufptr;
    short bufarray[20];
    short var = 0x20;
    *bufptr = var;
    bufarray[0] = var;

第一行bufptr声明了一个指针，但没有初始化，这个时候bufptr是乱指的一个指针，即“野指针”，第四行取一个非法地址的值就会造成程序崩溃，甚至是段错误。

# 三、有了malloc/free，为什么还要new/delete #

malloc/free是c++/c的标准库函数，new/delete是c++的运算符，都可以申请和释放堆内存。

对于内部的数据类型，如int、char等，malloc/free和new/delete都可进行申请和释放，但是对于c++中的类数据类型，malloc/free无法满足要求了，对象在销亡之前要执行析构函数，malloc/free是库函数不是运算符，不能把执行构造函数和析构函数的任务强加于其。

# 四、各种内存分配和释放的函数的联系和区别 #

malloc、calloc、realloc、free

（1）malloc与calloc的区别为1块和n块的区别。

（2）malloc的调用形式为（类型\*）malloc（size），在堆内存中分配一块size大小的连续内存，返回该区域的首地址。此时内存中的值没有被初始化；

（3）calloc的调用形式为（类型\*）calloc（n，size），在堆内存中分配n块size大小的连续内存，返回首地址，此时内存中的值被初始化为0；

（4）realloc的调用形式为（类型\*）realloc（\*ptr，size），将ptr的内存大小增大到size，新增的内存没有初始化。

（5）free的调用形式为free（void\* ptr），释放ptr所指向的一块内存空间。

# 五、找错——动态内存的传递 #

#include <iostream> using namespace std; class Base { char* name; public: Base(char* classname) { name = new char[strlen(classname)]; strcpy(name, classname); } ~Base() { delete name; } char* copyname() { char newname[10] = ""; strcpy(newname, name); return newname; } char* getname() { return name; } }; class Subclass : public Base { public: Subclass(char* classname) : Base(classname) { } }; int main() { Base* pBase = new Subclass("test"); printf("name:%s\n", pBase->getname()); printf("new name: %s\n", pBase->copyname()); return 0; }

这里strlen测得的大小为实际字符串大小小1，所以11行改为

name = new char[strlen(classname)+1];

其次，20行newname是在栈中的，函数结束后就被自动释放了，应该在堆中分配内存。改为

char *newname = new char[strlen(name)+1];

# 六、动态内存分配 #

#include <iostream> #include <stdlib.h> #include <string.h> using namespace std; void GetMemory(char *p, int num) { p = (char*)malloc(sizeof(char)*num); } int main() { char* str = NULL; GetMemory(str, 10); strcpy(str, "hello"); return 0; }

这里的GetMemory函数有问题，GetMemory函数体中的p实际上是main函数中的str变量在GetMemtory函数栈中的一个备份，因为编译器总是为函数的每个参数制作临时的变量。因此，虽然在函数中重新分配了内存，但是返回main函数时，str还是NULL，14行出现段错误。

这里可以使用函数返回值来避免这个问题，

char * GetMemory(char *p, int num)
    {
    	p = (char*)malloc(sizeof(char)*num);
    	return p;
    }
    
    .......
    
    str = GetMemory(str, 10);

# 七、内存分配方式有几种 #

（1）从静态存储区分配。在程序编译时就已分配好，例：全局变量。

（2）从栈上分配。函数中的局部变量的存储单元可以在栈上分配，函数结束时，这些变量被自动释放。

（3）从堆上分配。用malloc或free申请内存，由程序员决定其生存周期，然后执行free或delete。