C++C++内存管理详解内存管理详解内存管理详解
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1、 内存分配方式内存分配方式
内存分配方式有三种内存分配方式有三种：：
（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。
（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。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。
（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。动态内存的生存期由我们决定，使用非常灵活，但问题也最多。 附:
C ++程序的内存格局:
内存区域              存放的数据
全局数据区data area 全局变量 , 静态变量 , 常量 代码区  code area 所有类成员函数和非成员函数代码 栈区    stack area 为函数运行而分配的局部变量 , 函数参数 ,
返回数据 , 返回地址等
堆区(自由存储区)heap area 以上余下的空间都被用作堆区
2、常见的内存错误及其对策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。
常见的内存错误及其对策如下：
* 内存分配未成功，却使用了它。
编程新手常犯这种错误，因为他们没有意识到内存分配会不成功。 常用解决办法是:
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。
* 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：
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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，我们宁可信其无不可信其有。所以无论用何种方式创建数组，都别忘了赋初值，即便是赋零值也不可省略，不要嫌麻烦。
* 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。
* 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）。
* 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”。
【规则1】用malloc或new申请内存之后，应该立即检查指针值是否为NULL。防止使用指针值为NULL的内存。
【规则2】不要忘记为数组和动态内存赋初值。防止将未被初始化的内存作为右值使用。
【规则3】避免数组或指针的下标越界，特别要当心发生“多1”或者“少1”操作。
【规则4】动态内存的申请与释放必须配对，防止内存泄漏。
【规则5】用free或delete释放了内存之后，立即将指针设置为NULL，防止产生“野指针”。
指针与数组的对比
3、指针与数组的对比
C++/C程序中，指针和数组在不少地方可以相互替换着用，让人产生一种错觉，以为两者是等价的。
数组名对应着（而不是指向）一块内存，其地址与容量在生命期内保持不变，只有数组的内容可以改变。
指针可以随时指向任意类型的内存块，它的特征是“可变”，所以我们常用
指针来操作动态内存。指针远比数组灵活，但也更危险。 下面以字符串为例比较指针与数组的特性。
3.1 3.1 修改内容修改内容修改内容
示例3-1中，字符数组a 的容量是6个字符，其内容为hello。a 的内容可以改变，如a[0]= ‘X’。指针p 指向常量字符串“world”（位于静态存储区，内容为world），常量字符串的内容是不可以被修改的。从语法上看，编译器并不觉得语句p[0]= ‘X’有什么不妥，但是该语句企图修改常量字符串的内容而
示例3.1 修改数组和指针的内容
3.2 3.2 内容复制与比较内容复制与比较内容复制与比较
不能对数组名进行直接复制与比较。示例7-3-2中，若想把数组a 的内容复
制给数组b，不能用语句 b = a ，否则将产生编译错误。
应该用标准库函数strcpy 进行复制。同理，比较b 和a 的内容是否相同，不能用if(b==a) 来判断，应该用标准库函数strcmp 进行比较。
语句p = a 并不能把a 的内容复制指针p，而是把a 的地址赋给了p。要想复制a 的内容，可以先用库函数malloc 为p 申请一块容量为strlen(a)+1个字符的内存，再用strcpy 进行字符串复制。同理，语句if(p==a) 比较的不是内
int len = strlen(a);
char *p = (char *)malloc(sizeof(char)*(len+1)); strcpy(p,a); // 不要用 p = a;
if(strcmp(p, a) == 0) // 不要用 if (p == a) …
示例3.2 数组和指针的内容复制与比较
3.3 3.3 计算内存容量计算内存容量计算内存容量
用运算符sizeof 可以计算出数组的容量（字节数）。示例7-3-3（a）中，sizeof(a)的值是12（注意别忘了’’）。指针p 指向a，但是sizeof(p)的值却是4。这是因为sizeof(p)得到的是一个指针变量的字节数，相当于
sizeof(char*)，而不是p 所指的内存容量。C++/C 语言没有办法知道指针所指的内存容量，除非在申请内存时记住它。
示例3.3（a） 计算数组和指针的内存容量
4、指针参数是如何传递内存的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) {
sizeof 指针
char *str = NULL;
GetMemory(str, 100); // str 仍然为 NULL
strcpy(str, "hello"); // 运行错误
}
示例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 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用指向指针的指针申请动态内存
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);
}
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

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