偉大的Bill Gates 曾經(jīng)失言:
640K ought to be enough for everybody — Bill Gates 1981
內(nèi)存耗盡怎么辦?
640K ought to be enough for everybody — Bill Gates 1981
內(nèi)存耗盡怎么辦?
如果在申請(qǐng)動(dòng)態(tài)內(nèi)存時(shí)找不到足夠大的內(nèi)存塊,malloc和new將返回NULL指針,宣告內(nèi)存申請(qǐng)失敗。通常有三種方式處理“內(nèi)存耗盡”問題。????? (1)判斷指針是否為NULL,如果是則馬上用return語(yǔ)句終止本函數(shù)。例如:
void Func(void)
{ A *a = new A; if(a == NULL) { return; } … } |
(2)判斷指針是否為NULL,如果是則馬上用exit(1)終止整個(gè)程序的運(yùn)行。例如:
void Func(void)
{ A *a = new A; if(a == NULL) { cout << “Memory Exhausted” << endl; exit(1); } … } |
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(3)為new和malloc設(shè)置異常處理函數(shù)。例如Visual C++可以用_set_new_hander函數(shù)為new設(shè)置用戶自己定義的異常處理函數(shù),也可以讓malloc享用與new相同的異常處理函數(shù)。詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考C++使用手冊(cè)。
上述(1)(2)方式使用最普遍。如果一個(gè)函數(shù)內(nèi)有多處需要申請(qǐng)動(dòng)態(tài)內(nèi)存,那么方式(1)就顯得力不從心(釋放內(nèi)存很麻煩),應(yīng)該用方式(2)來處理。
很多人不忍心用exit(1),問:“不編寫出錯(cuò)處理程序,讓操作系統(tǒng)自己解決行不行?”
不行。如果發(fā)生“內(nèi)存耗盡”這樣的事情,一般說來應(yīng)用程序已經(jīng)無(wú)藥可救。如果不用exit(1) 把壞程序殺死,它可能會(huì)害死操作系統(tǒng)。道理如同:如果不把歹徒擊斃,歹徒在老死之前會(huì)犯下更多的罪。
有一個(gè)很重要的現(xiàn)象要告訴大家。對(duì)于32位以上的應(yīng)用程序而言,無(wú)論怎樣使用malloc與new,幾乎不可能導(dǎo)致“內(nèi)存耗盡”。我在Windows 98下用Visual C++編寫了測(cè)試程序,見示例7。這個(gè)程序會(huì)無(wú)休止地運(yùn)行下去,根本不會(huì)終止。因?yàn)?2位操作系統(tǒng)支持“虛存”,內(nèi)存用完了,自動(dòng)用硬盤空間頂替。我只聽到硬盤嘎吱嘎吱地響,Window 98已經(jīng)累得對(duì)鍵盤、鼠標(biāo)毫無(wú)反應(yīng)。
我可以得出這么一個(gè)結(jié)論:對(duì)于32位以上的應(yīng)用程序,“內(nèi)存耗盡”錯(cuò)誤處理程序毫無(wú)用處。這下可把Unix和Windows程序員們樂壞了:反正錯(cuò)誤處理程序不起作用,我就不寫了,省了很多麻煩。
我不想誤導(dǎo)讀者,必須強(qiáng)調(diào):不加錯(cuò)誤處理將導(dǎo)致程序的質(zhì)量很差,千萬(wàn)不可因小失大。
上述(1)(2)方式使用最普遍。如果一個(gè)函數(shù)內(nèi)有多處需要申請(qǐng)動(dòng)態(tài)內(nèi)存,那么方式(1)就顯得力不從心(釋放內(nèi)存很麻煩),應(yīng)該用方式(2)來處理。
很多人不忍心用exit(1),問:“不編寫出錯(cuò)處理程序,讓操作系統(tǒng)自己解決行不行?”
不行。如果發(fā)生“內(nèi)存耗盡”這樣的事情,一般說來應(yīng)用程序已經(jīng)無(wú)藥可救。如果不用exit(1) 把壞程序殺死,它可能會(huì)害死操作系統(tǒng)。道理如同:如果不把歹徒擊斃,歹徒在老死之前會(huì)犯下更多的罪。
有一個(gè)很重要的現(xiàn)象要告訴大家。對(duì)于32位以上的應(yīng)用程序而言,無(wú)論怎樣使用malloc與new,幾乎不可能導(dǎo)致“內(nèi)存耗盡”。我在Windows 98下用Visual C++編寫了測(cè)試程序,見示例7。這個(gè)程序會(huì)無(wú)休止地運(yùn)行下去,根本不會(huì)終止。因?yàn)?2位操作系統(tǒng)支持“虛存”,內(nèi)存用完了,自動(dòng)用硬盤空間頂替。我只聽到硬盤嘎吱嘎吱地響,Window 98已經(jīng)累得對(duì)鍵盤、鼠標(biāo)毫無(wú)反應(yīng)。
我可以得出這么一個(gè)結(jié)論:對(duì)于32位以上的應(yīng)用程序,“內(nèi)存耗盡”錯(cuò)誤處理程序毫無(wú)用處。這下可把Unix和Windows程序員們樂壞了:反正錯(cuò)誤處理程序不起作用,我就不寫了,省了很多麻煩。
我不想誤導(dǎo)讀者,必須強(qiáng)調(diào):不加錯(cuò)誤處理將導(dǎo)致程序的質(zhì)量很差,千萬(wàn)不可因小失大。
void main(void)
{ float *p = NULL; while(TRUE) { p = new float[1000000]; cout << “eat memory” << endl; if(p==NULL) exit(1); } } 示例7試圖耗盡操作系統(tǒng)的內(nèi)存 |
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8、malloc/free 的使用要點(diǎn)
函數(shù)malloc的原型如下:
函數(shù)malloc的原型如下:
void * malloc(size_t size);
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用malloc申請(qǐng)一塊長(zhǎng)度為length的整數(shù)類型的內(nèi)存,程序如下:
int *p = (int *) malloc(sizeof(int) * length);
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我們應(yīng)當(dāng)把注意力集中在兩個(gè)要素上:“類型轉(zhuǎn)換”和“sizeof”。
* malloc返回值的類型是void *,所以在調(diào)用malloc時(shí)要顯式地進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換,將void * 轉(zhuǎn)換成所需要的指針類型。
* malloc函數(shù)本身并不識(shí)別要申請(qǐng)的內(nèi)存是什么類型,它只關(guān)心內(nèi)存的總字節(jié)數(shù)。我們通常記不住int, float等數(shù)據(jù)類型的變量的確切字節(jié)數(shù)。例如int變量在16位系統(tǒng)下是2個(gè)字節(jié),在32位下是4個(gè)字節(jié);而float變量在16位系統(tǒng)下是4個(gè)字節(jié),在32位下也是4個(gè)字節(jié)。最好用以下程序作一次測(cè)試:
cout << sizeof(char) << endl;
cout << sizeof(int) << endl; cout << sizeof(unsigned int) << endl; cout << sizeof(long) << endl; cout << sizeof(unsigned long) << endl; cout << sizeof(float) << endl; cout << sizeof(double) << endl; cout << sizeof(void *) << endl; |
在malloc的“()”中使用sizeof運(yùn)算符是良好的風(fēng)格,但要當(dāng)心有時(shí)我們會(huì)昏了頭,寫出 p = malloc(sizeof(p))這樣的程序來。
* 函數(shù)free的原型如下:
void free( void * memblock );
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為什么free 函數(shù)不象malloc函數(shù)那樣復(fù)雜呢?這是因?yàn)橹羔榩的類型以及它所指的內(nèi)存的容量事先都是知道的,語(yǔ)句free(p)能正確地釋放內(nèi)存。如果p是 NULL指針,那么free對(duì)p無(wú)論操作多少次都不會(huì)出問題。如果p不是NULL指針,那么free對(duì)p連續(xù)操作兩次就會(huì)導(dǎo)致程序運(yùn)行錯(cuò)誤。
new/delete 的使用要點(diǎn)
運(yùn)算符new使用起來要比函數(shù)malloc簡(jiǎn)單得多,例如:
int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int) * length);
int *p2 = new int[length]; |
這是因?yàn)閚ew內(nèi)置了sizeof、類型轉(zhuǎn)換和類型安全檢查功能。對(duì)于非內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的對(duì)象而言,new在創(chuàng)建動(dòng)態(tài)對(duì)象的同時(shí)完成了初始化工作。如果對(duì)象有多個(gè)構(gòu)造函數(shù),那么new的語(yǔ)句也可以有多種形式。例如
class Obj
{ public : Obj(void); // 無(wú)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù) Obj(int x); // 帶一個(gè)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù) … } void Test(void) { Obj *a = new Obj; Obj *b = new Obj(1); // 初值為1 … delete a; delete b; } |
如果用new創(chuàng)建對(duì)象數(shù)組,那么只能使用對(duì)象的無(wú)參數(shù)構(gòu)造函數(shù)。例如
Obj *objects = new Obj[100]; // 創(chuàng)建100個(gè)動(dòng)態(tài)對(duì)象
不能寫成
Obj *objects = new Obj[100](1);// 創(chuàng)建100個(gè)動(dòng)態(tài)對(duì)象的同時(shí)賦初值1 |
在用delete釋放對(duì)象數(shù)組時(shí),留意不要丟了符號(hào)‘[]’。例如
delete []objects; // 正確的用法
delete objects; // 錯(cuò)誤的用法 |
后者相當(dāng)于delete objects[0],漏掉了另外99個(gè)對(duì)象。
一些心得體會(huì)
我認(rèn)識(shí)不少技術(shù)不錯(cuò)的C++/C程序員,很少有人能拍拍胸脯說通曉指針與內(nèi)存管理(包括我自己)。我最初學(xué)習(xí)C語(yǔ)言時(shí)特別怕指針,導(dǎo)致我開發(fā)第一個(gè)應(yīng)用軟件(約1萬(wàn)行C代碼)時(shí)沒有使用一個(gè)指針,全用數(shù)組來頂替指針,實(shí)在蠢笨得過分。躲避指針不是辦法,后來我改寫了這個(gè)軟件,代碼量縮小到原先的一半。
我的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)是:
我的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)是:
(1)越是怕指針,就越要使用指針。不會(huì)正確使用指針,肯定算不上是合格的程序員。
(2)必須養(yǎng)成“使用調(diào)試器逐步跟蹤程序”的習(xí)慣,只有這樣才能發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)。