笔记 | 编程经验谈：如何正确的使用内存

笔记 | 编程经验谈：如何正确的使用内存

首先我们要了解内存的分配方式。一般来说，内存的分配方式有三种：

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。

以上三种分配方式，我们要注意内存生命期的问题：

1．静态分配的区域的生命期是整个软件运行期，就是说从软件运行开始到软件终止退出。只有软件终止运行后，这块内存才会被系统回收

2．在栈中分配的空间的生命期与这个变量所在的函数和类相关。如果是函数中定义的局部变量，那么它的生命期就是函数被调用时，如果函数运行结束，那么这块内存就会被回收。如果是类中的成员变量，则它的生命期与类实例的生命期相同

3．在堆上分配的内存，生命期是从调用new或者malloc开始，到调用delete或者free结束。如果不掉用delete或者free。则这块空间必须到软件运行结束
后才能被系统回收。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。有时用户怒气冲冲地把你找来，程序却没有发生任何问题，你一走，错误又发作了。

常见的内存错误及其对策如下：

1 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。
　　　　
2 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：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）。
　　　　
3 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。
　　　　
4 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）。
　　　　
5 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。