1. C語言的函數malloc和free
(1) 函數malloc和free在頭文件<stdlib.h>中的原型及參數
void * malloc(size_t size)
動態配置內存,大小有size決定,返回值成功時為任意類型指針,失敗時為NULL。
void free(void *ptr)
釋放動態申請的內存空間,調用free()后ptr所指向的內存空間被收回,如果ptr指向未知地方或者指向的空間已被收回,則會發生不可預知的錯誤,如果ptr為NULL,free不會有任何作用。
(2) C語言中典型用法
T為任意數據類型
T *p = ( T * )malloc( sizeof(T) * n)
if(NULL= =p)
{
printf(“malloc fail!\n”);
……//相關資源收回的處理
exit(-1);
}
… …//此過程不能改變指針p的指向,如果改變指針指向,那么后面free將會出錯,因為這里free的並不是原來的p指針,而是改變后的。當然如果改變了p的指向,那么必須再free前,將p再指回原來的位置。這樣就沒問題了。
free(p);
p=NULL;
注意:malloc后通常要對返回值進行判斷,避免發生不必要的錯誤。
注意,最好再p 被free掉后,加上p=NULL這句
“野指針”不是NULL指針,是指向“垃圾”內存(不可用內存)的指針。人們一般不會錯用NULL指針,因為用if語句很容易判斷。但是“野指針”是很危險的,if無法判斷一個指針是正常指針還是“野指針”。有個良好的編程習慣是避免“野指針”的唯一方法。
指針p被free或者delete之后,沒有置為NULL,讓人誤以為p是個合法的指針。別看free和delete的名字(尤其是delete),它們只是把指針所指的內存給釋放掉,但並沒有把指針本身干掉。此時指針指向的就是“垃圾”內存。釋放后的指針應立即將指針置為NULL,防止產生“野指針”。
(3) 內存說明
malloc函數動態申請的內存空間是在堆里(而一般局部變量存於棧里),並且該段內存不會被初始化,與全局變量不一樣,如果不采用手動free()加以釋放,則該段內存一直存在,直到程序退出才被系統,所以為了合理使用內存,在不適用該段內存時,應該調用free()。另外,如果在一個函數里面使用過malloc,最好要配對使用free,否則容易造成內存泄露(沒有將內存還給自由存儲區)。
但是,往往會在free的時候發生段錯誤.
正確的做法是這樣:
// 在分配之前加一句判斷指針是否為空,防止產生內存泄露
struct XXXX * ptr=NULL;
if (ptr == NULL) {
ptr = (struct XXXX *)malloc(num * sizeof(struct XXXX);
}
// 在釋放之前加一句判斷指針是否為空,防止產生異常
if (ptr != NULL) {
free(ptr);
ptr = NULL;
}
補充:C 語言作為 Linux 系統上標准的編程語言給予了我們對動態內存分配很大的控制權。
然而,這種自由可能會導致嚴重的內存管理問題,而這些問題可能導致程序崩潰或隨時間的推移導致性能降級。
內存泄漏(即 malloc() 內存在對應的 free() 調用執行后永不被釋放)和緩沖區溢出(例如對以前分配到某數組的內存進行寫操作)是一些常見的問題,它們可能很難檢測到。這一部分將討論幾個調試工具,它們極大地簡化了檢測和找出內存問題的過程。
只要在代碼中添加一個頭文件並在 gcc 語句中定義了 MEMWATCH 之后,您就可以跟蹤程序中的內存泄漏和錯誤了。MEMWATCH 支持 ANSI C,它提供結果日志紀錄,能檢測雙重釋放(double-free)、錯誤釋放(erroneous free)、沒有釋放的內存(unfreed memory)、溢出和下溢等等。
補充2:轉自:http://www.cnblogs.com/yfanqiu/archive/2012/05/08/2490410.html
2. C++中的運算符new和delete
new和delete是C++中的運算符,不是庫函數,不需要庫的支持,同時,他們是封裝好的運算符。
(1)new是動態分配內存的運算符,自動計算需要分配的空間,在分配類類型的內存空間時,同時調用類的構造函數,對內存空間進行初始化,即完成類的初始化工作。動態分配內置類型是否自動初始化取決於變量定義的位置,在函數體外定義的變量都初始化為0,在函數體內定義的內置類型變量都不進行初始化。
(2)delete是撤銷動態申請的內存運算符。delete與new通常配對使用,與new的功能相反,可以對多種數據類型形式的內存進行撤銷,包括類,撤銷類的內存空間時,它要調用其析構函數,完成相應的清理工作,收回相應的內存資源。
(3)典型用法
int *p = new int; delete p;
char *p = new char; delete p;
類的類型 *p = new 類的類型; delete p;
//注意,指針p存於棧中,p所指向的內存空間卻是在堆中。
Obj * p = new Obj[100]; delete [ ]p;
//注意,new申請數組,delete刪除的形式需要加括號“[ ]”,表示對數組空間的操作,總之,申請形式如何,釋放的形式就如何。
(4)內存說明。new申請的內存也是存於堆中,所以在不需要使用時,需要delete手動收回。
3. new/delete與malloc/free之間的聯系和區別
(1) malloc/free和new/delete的聯系
a)存儲方式相同。malloc和new動態申請的內存都位於堆中。申請的內存都不能自動被操作系統收回,都需要配套的free和delete來釋放。
b)除了帶有構造函數和析構函數的類等數據類型以外,對於一般數據類型,如int、char等等,兩組動態申請的方式可以通用,作用效果一樣,只是形式不一樣。
c)內存泄漏對於malloc或者new都可以檢查出來的,區別在於new可以指明是那個文件的那一行,而malloc沒有這些信息。
d)兩組都需要配對使用,malloc配free,new配delete,注意,這不僅僅是習慣問題,如果不配對使用,容易造成內存泄露。同時,在C++中,兩組之間不能混着用,雖說有時能編譯過,但容易存在較大的隱患。
(2) malloc/free和new/delete的區別
a)malloc和free返回void類型指針,new和delete直接帶具體類型的指針。
b)malloc和free屬於C語言中的函數,需要庫的支持,而new/delete是C++中的運算符,所以new/delete的執行效率高些。C++中為了兼用C語法,所以保留malloc和free的使用,但建議盡量使用new和delete。
c)在C++中, new是類型安全的,而malloc不是。例如:
int* p = new char[10]; // 編譯時指出錯誤
delete [ ]p; //對數組需要加中括號“[ ]”
int* p = malloc(sizeof(char )*10); // 編譯時無法指出錯誤
free (p); //只需要所釋放內存的頭指針
d)使用new動態申請類對象的內存空間時,類對象的構建要調用構造函數,相當於對內存空間進行了初始化。而malloc動態申請的類對象的內存空間時,不會初始化,也就是說申請的內存空間無法使用,因為類的初始化是由構造函數完成的。delete和free的意義分別於new和malloc相反。
e)不能用malloc和free來完成類對象的動態創建和刪除。
4. C/C++程序的內存分配介紹
該部分參考於http://blog.csdn.net/sparkliang/archive/2008/12/30/3650324.aspx
(1)棧內存分配運算內置於處理器的指令集中,一般使用寄存器來存取,效率很高,但是分配的內存容量有限。一般局部變量和函數參數的暫時存放位置。
(2)堆內存,亦稱動態內存。如malloc和new申請的內存空間。動態內存的生存期由程序員自己決定,使用非常靈活。
(3)全局代碼區:從靜態存儲區域分配。內存在程序編譯的時候就已經分配好,這塊內存在程序的整個運行期間都存在。例如全局變量,static變量。
(4)常量區:文字常量分配在文字常量區,程序結束后由系統釋放。
(5)代碼區:存放整個程序的代碼,因為存儲是數據和代碼分開存儲的。
總結: