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避免內存泄露的方法

1、問題闡述

一個大型的C++程序中最容易出現，也是最頭疼的一個問題就是內存泄露，即忘記釋放已經申請的內存，造成程序占用的內存不斷上升，系統性能不斷下降，甚至造成內存耗盡而導致程序崩潰。在Java中提供自動垃圾回收機制，程序在何時的時機將回收內存，C++語言一直沒有將這種機制作為語言的內部機制，但是它也提供了足夠的靈活機制，使開發人員有效地避免內存泄露。

2、內部封裝

可以將分配和釋放的過程封裝到一個類中，即在構造的時候申請內存，析構的時候釋放內存，從而保證沒有內存泄露。下面是一個簡單的封裝類。

#include <iostream>

#include <cstring>

using namespace std;

class AutoNewDel

{

private:

char* m_szBuf;

unsigned int m_nSize;

public:

AutoNewDel(unsigned int n=1)

{

m_szBuf=new char[n];

m_nSize=n;

};

~AutoNewDel()

{

if(m_szBuf!=NULL) //提供安全機制

{

delete[] m_szBuf; //刪除字符數組

m_szBuf=NULL; //防止出現野指針

}

};

char* GetBuf()

{

return m_szBuf;

};

void fun()

{

AutoNewDel tmpObj(100);

char* p= tmpObj.GetBuf();

strcpy(p,"one world, one dream");

cout<<p<<endl;

}

int main()

{

fun();

cout<<"exit main"<<endl;

return 0;

}

在這個例子中，封裝了char類型的內存分配和刪除，當聲明對象tmpObj時，即可獲得相應的內存，而且這個內存再tmpObj對象的作用域推出時自動釋放，不需要開發人員顯示的調用delete來釋放了，避免了由于忘記釋放內存而引起的內存泄露錯誤。
本例給出了一個最基本的思路，但是還是存在很多問題的，比如復制構造函數和復制的問題。下面將演示這個例子的不足，修改函數fun()，增加一個賦值語句，如下：

void fun()

{

AutoNewDel tmpObj(100);

AutoNewDel tmpObj2=tmpObj;//這里是增加的語句

char* p= tmpObj.GetBuf();

strcpy(p,"one world, one dream");

cout<<p<<endl;

}

      在這個類中并沒有實現復制構造函數，因此編譯器自動構造一個默認的復制構造函數，執行位復制操作，即將對象tmpObj的內容逐字地復制到對象tmpObj2中，兩個對象中的m_szBuf指向同一塊內存，當對象銷毀時，m_szBuf會被銷毀兩次，從而造成程序錯誤（本博客還有一篇隨筆說明相關的內容，隨筆地址為：C++ primer plus第十一章使用類的程序）。簡單的解決辦法就是禁止復制構造函數，在類中聲明復制構造函數為私有。但是這樣治標不治本，它限制類的功能實現。可以通過一個引用一個計數的方法，即避免了對同一塊內存的多次刪除，也允許復制構造函數。

      引用的計數的原理是這樣的，就是對要使用的內存維護一個計數器，記錄當前有多少指針指向這塊內存。當有指針指向這塊內存時，計數器加1；反之，當指向這塊內存指針銷毀時，計數器減1。當這塊內存的計數器為0時，才允許刪除這塊內存。可以在類的構造函數和析構函數中分別完成加1和減1的操作。代碼如下：

#include <iostream>

#include <cstring>

using namespace std;

class AutoNewDel

{

// Attribute

private:

char* m_szBuf;

unsigned int m_nSize;

int * m_count; //新增加的語句

public:

AutoNewDel(unsigned int n=1)//在構造函數中申請內存

{

m_szBuf=new char[n];

m_nSize=n;

//新增加的語句

m_count=new int;

*m_count=1;

cout<<"count is : "<<*m_count<<endl;

};

//新增加的復制構造函數

AutoNewDel(const AutoNewDel & s)

{

m_nSize=s.m_nSize;

m_szBuf=s.m_szBuf;

m_count=s.m_count;

(*m_count)++;

cout<<"count is : "<<*m_count<<endl;

}

~AutoNewDel()

{

(*m_count)--;

cout<<"count is : "<<*m_count<<endl;//新增加的兩條語句

if(*m_count==0)

{

cout<<"buf is deleted"<<endl;

if(m_szBuf!=NULL) //提供安全機制

{

delete[] m_szBuf; //刪除字符數組

m_szBuf=NULL; //防止出現野指針

if(m_count!=NULL)

{

delete m_count;

m_count=NULL;

}

};

char* GetBuf()

{

return m_szBuf;

};

void fun()

{

AutoNewDel tmpObj(100);

char* p= tmpObj.GetBuf();

strcpy(p,"one world, one dream");

cout<<p<<endl;

AutoNewDel tmpObj2=tmpObj;

cout<<"tmpObj2.m_szBuf = "<<tmpObj2.GetBuf()<<endl;

}

int main()

{

fun();

cout<<"exit main"<<endl;

return 0;

}

程序輸出結果如下：

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posted on 2010-02-15 14:41 煙皚閱讀(3218) 評論(0) 編輯收藏引用所屬分類: 《Visual C++代碼參考與技巧大全》學習筆記

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