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常见的内存错误及对策

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发表于 2021-10-20 13:37 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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对于用C或C++除了考虑上层应用,还需要考虑底层的内存管理,或者说内存泄漏的问题。) v# L  c! v+ Y0 [- H
1、指针没有指向一块合法的内存
! Z' Z4 `1 k) k( e( S/ f定义了指针变量,但是没有为指针分配内存,即指针没有指向一块合法的内存。' [3 }# F# V. X: i) t% F
①结构体成员指针未初始化7 q# z( |5 c1 [; |/ |
定义一个结构体变量,但是结构体内部定义了指针成员,往往应用结构体变量的时候如果不给这 个成员指向一个合法的地址只是给成员分配了字节数,应用的时候对应内存的区域指针成员是无权 访问的,所以需要对结构体分配内存,结构体成员中指针变量也要分配内存,否则访问不到有效地址。- G/ \# `. d$ |
0 W1 b; o/ M2 _9 d# d- o+ q8 p+ q+ V
②没有为结构体指针分配足够的内存) e, b9 L* O% Z5 i
分配内存的时候,分配的内存大小不合适,比如开辟内存空间时sizeof(struct stu)误写为sizeof(struct stu *),书写错误会导致开辟空间不正确。( }' H$ |$ l+ {. |: k" n

# p& l* D, U! l③函数的入口校验/ \9 o' H2 i8 y$ c  m
不管什么时候,我们使用指针之前一定要确保指针是有效的。一般在函数入口处使用         assert (NULL !=p)对参数进行校验。在非参数的地方使用if(NULL != p)来校验。但这都有一个要求,也就 是p在定义的同时被初始化为NULL,如果没有被初始化为NULL,那么校验也起不了作用,没有被 初始化的指针变量,内部是一个非NULL的乱码
  e, n) t& W/ l4 Sassert是一个宏,而不是函数,包含在assert.h头文件中。如果其后面括号里的值为假,则程序终 止运行,并提示出错;如果后面括号里的值为真,则继续运行后面的代码。
% W9 G! v3 |! E5 z& x/ v- R% [) k9 i: }" f, A% k) z& m
2、为指针分配的内存太小或内存访问越界
0 F" Y5 j* t3 A! n+ q; Y为指针分配了内存,但是内存大小不够,导致出现越界错误。
6 O$ {0 t3 w% A- ^0 U% K1 A! R% j# o8 i  R* G
通常这种问题都会出现在我们容易忽略的字符串常量中,往往会忘记结束标志“\0”,在开辟内存的时候sizeof计算中需要把结束标志加上,还有计算分配空间大小的时候最好用sizeof来操作,移植性也好。0 p& U) D5 @/ h8 A% y- r% u& W
6 Y& s5 O; e. D  n0 }
再有内存分配成功,且已经初始化,但是操作越过了内存的边界。
$ G. H+ \# M# v5 `# x% f# X+ `! l9 O" I9 d
这种错误经常是由于操作数组或者指针时出现“多1”或“少1”而出现的。比如:0 {5 }" M# l* x: |6 M  q! y; Y* E( l
for(int i = 0; i < = 10;i++)4 @9 }4 W' [3 }6 C( t

) m1 u' q- U7 Y4 q/ C1 J一般for循环的循环变量一定要使用半开半闭的区间,而且如果不是特殊情况,循环变量尽量从0开始。
2 k- `; R! w' O
# a3 s6 n- H( l& \( \3、内存泄漏
  u7 }, Z- _3 s% K" l' F- z) n内存泄漏几乎是很难避免的,不管是老手还是新手,都存在这个问题。甚至包括Windows、Linux这类软件,都或多或少有内存泄漏。也许对于一般的应用软件来说,这个问题似乎不是那么突出,重启一下也不会造成太大损失。但是如果你开发的是嵌入式系统软件,比如汽车制动系统、心跳起搏器等对安全要求非常高的系统,你总不能让心脏起搏器重启吧。
. H9 C+ L6 X# w( q  v# w
' F& L! I& T: z4 V会产生内存泄漏的内存就是堆上的内存,也就是由malloc系列函数或new操作符分配的内存。如果用完没有及时free或delete,这块内存就无法释放,直到整个程序终止。
* v. `  M# ~5 O# N6 \; r: f
% b* |- L1 `4 T! F1 a* hmalloc是一个函数,专门用来从堆上分配内存,malloc函数的返回值是一个void类型的指针,参数是申请分配的内存大小,内存分配成功后,malloc函数返回这块内存的首地址,需要一个指针来接收这个地址,那么申请了就能成功吗?不一定的,如果所申请的内存块大于目前堆上剩余内存块,则内存分配失败,函数返回NULL。我们需要知道内存申请分配是连续的一块内存,如果剩余内存不够返回就是空,那么我们可以用校验的方式(if(NULL != p))来验证是否分配成功。当然也可以申请0字节内存,返回不是NULL,是一个正常的内存地址,但是你却无法使用这块大小为0的内存,这就好比尺子上的某个刻度,刻度本身并没有长度,只有某两个刻度一起才能量出长度。
5 F- t# O+ ~/ p- J+ i: d* K/ F: s* r
再来说下内存释放,既然有分配,就有释放,不然的话,有限的内存总会用光,而没有释放的内存却在空闲。与malloc对应的就是free函数了。free函数只有一个参数,就是所要释放的内存块的首地址,比如:free(p);这个函数主要是让指针变量和这块内存脱离关系,从此这个指针变量和分配过的这快内存没有关系了,那么指针变量p本身保存的地址并没有改变,但是它对这个地址处的那块内存却已经没有所有权了。释放后,那块内存里面保存的值并没有改变,只是再也没有办法使用了。
2 ?8 ?/ `" n- t. S/ p5 y
; v5 K) T: Y3 [. L需要记住一点malloc和free是匹配使用的,如果多写两次malloc或者free都会出错。1 h9 j) D& K8 a. U' k; L' V

* o# o2 @2 j6 r7 y再有内存释放之后需要给指针变量赋值为NULL,如果没有把指针置NULL,这个指针就成为了野指针,这是很危险的,也是经常出错的地方。
6 F+ s8 e: \: l" |
, y9 i& `5 w9 P0 a0 F4、内存已经被释放了,但是继续通过指针来使用
9 C  N8 L$ B" T* W一般会有以下三种情况:
3 C% g0 q9 [* W% R' O, n) N4 Z2 A①就是上面所说的,free(p)之后,继续通过p指针来访问内存,解决的办法就是给P指NULL。6 ?/ y" N( y1 a3 |8 H9 ^8 C
$ r, E& x7 U. a" y
②函数返回栈内存,这是初学者最容易犯的错误。比如在函数内部定义了一个数组,却用return 语句返回指向该数组的指针。解决的办法就是弄明白栈上变量的声明周期。% A) [; S- s& i2 I' w
( [, \! D( J5 y: z
③内存使用太复杂,弄不清到底哪块内存被释放,哪块没有释放。解决的办法是重新设计程序,改善对象之间的调用关系。7 V* i1 |- L  Y; {4 k, R6 P
写程序就是要多练习,多调试代码,同时多总结经验,少走弯路。共勉。  O$ @5 l- c0 H, D& m  j
+ S; q1 X6 z3 B3 @# E, Y5 ]$ M

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发表于 2021-10-20 14:37 | 只看该作者
会产生内存泄漏的内存就是堆上的内存,也就是由malloc系列函数或new操作符分配的内存

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发表于 2021-10-20 16:43 | 只看该作者
malloc是一个函数,专门用来从堆上分配内存

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发表于 2021-10-20 16:44 | 只看该作者
malloc和free是匹配使用的
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