[收藏]C++ Tips(7)--堆內(nèi)存分配 - 心如止水--coofucoo的專欄

shaolong007 2005-09-29

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/*這一系列文章《C++ Tips》是公司Code Committee專家會推薦工程師看的，感覺很好，拿出來與大家共同提高。并不是知道多少會使人與人產(chǎn)生差別，真正的差別在于你能做到多少。

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在堆上分配內(nèi)存
可能許多人對內(nèi)存分配上的“棧 stack”和“堆 heap”還不是很明白。包括一些科班出身的人也不明白這兩個概念。簡單的來講，stack上分配的內(nèi)存系統(tǒng)自動釋放， heap上分配的內(nèi)存，系統(tǒng)不釋放，哪怕程序退出，那一塊內(nèi)存還是在那里。stack一般是靜態(tài)分配內(nèi)存，heap上一般是動態(tài)分配內(nèi)存。
由malloc系統(tǒng)函數(shù)分配的內(nèi)存就是從堆上分配內(nèi)存。從堆上分配的內(nèi)存一定要自己釋放。用free釋放，不然就是術(shù)語——“內(nèi)存泄露”（或是“內(nèi)存漏洞”）—— Memory Leak。于是，系統(tǒng)的可分配內(nèi)存會隨malloc越來越少，直到系統(tǒng)崩潰。還是來看看“棧內(nèi)存”和“堆內(nèi)存”的差別吧。
棧內(nèi)存分配：（典型的函數(shù)：alloca）

char* AllocStrFromStack()
{
   char pstr[100];
   return pstr;
}
堆內(nèi)存分配：（典型的函數(shù)：malloc）
char* AllocStrFromHeap(int len)
{
   char *pstr;
   if ( len <= 0 ) return NULL;
   return ( char* ) malloc( len );
}

堆內(nèi)存分配：（典型的函數(shù)：malloc）
char* AllocStrFromHeap(int len)
{
   char *pstr;
   if ( len <= 0 ) return NULL;
   return ( char* ) malloc( len );
}

對于第一個函數(shù)，那塊pstr的內(nèi)存在函數(shù)返回時就被系統(tǒng)釋放了。于是所返回的char*什么也沒有。而對于第二個函數(shù)，是從堆上分配內(nèi)存，所以哪怕是程序退出時，也不釋放，所以第二個函數(shù)的返回的內(nèi)存沒有問題，可以被使用。但一定要調(diào)用free釋放，不然就是Memory Leak！

在堆上分配內(nèi)存很容易造成內(nèi)存泄漏，這是C/C++的最大的“克星”，如果你的程序要穩(wěn)定，那么就不要出現(xiàn)Memory Leak。
剛好前一段時間有一個Linux上的服務應用程序，大約有幾百的C文件編譯而成，運行測試良好，等使用時，時間一長內(nèi)存占用率就偏高，搞得許多人焦頭爛額，查不出問題所在。出現(xiàn)這種問題就是MemeryLeak在做怪了，在C/C++中這種問題總是會發(fā)生，所以你一定要小心。一個Rational的檢測工作——Purify，可以幫你測試你的程序有沒有內(nèi)存泄漏。我保證，做過許多C/C++的工程的程序員，都會對malloc或是new有些感冒。當你什么時候在使用malloc和new時，有一種輕度的緊張和惶恐的感覺時，你就具備了這方面的修養(yǎng)了。

對于malloc和free的操作有以下規(guī)則：
1) 配對使用，有一個malloc，就應該有一個free。（C++中對應為new和delete）
2) 盡量在同一層上使用，不要像上面那種，malloc在函數(shù)中，而free在函數(shù)外。最好在同一調(diào)用層上使用這兩個函數(shù)。
3) malloc分配的內(nèi)存一定要初始化。free后的指針一定要設置為NULL。
4) 設計自己的內(nèi)存分配鏈表，記載已經(jīng)分配的內(nèi)存，便于在釋放的時候有備可查
注：雖然現(xiàn)在的操作系統(tǒng)（Linux和Windows）都有進程內(nèi)存跟蹤機制，也就是如果你有沒有釋放的內(nèi)存，操作系統(tǒng)會幫你釋放。但操作系統(tǒng)依然不會釋放你程序中所有產(chǎn)生了Memory Leak的內(nèi)存，所以，最好還是你自己來做這個工作。

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發(fā)表于 2005年09月14日 11:34 PM