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、內(nèi)存耗盡怎么辦？
如果在申請動(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)存申請失敗。通常有三種方式處理“內(nèi)存耗盡”問題。
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（1）判斷指針是否為NULL，如果是則馬上用return語句終止本函數(shù)。例如：
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void Func(void)
{
A *a = new A;
if(a == NULL)
{
return;
}
…
}
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（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：
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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)容請參考C++使用手冊。
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。對于32位以上的應(yīng)用程序而言，無論怎樣使用malloc與new，幾乎不可能導(dǎo)致“內(nèi)存耗盡”。我在Windows 98下用Visual C++編寫了測試程序，見示例7。這個(gè)程序會(huì)無休止地運(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)累得對鍵盤、鼠標(biāo)毫無反應(yīng)。
我可以得出這么一個(gè)結(jié)論：對于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，千萬不可因小失大。
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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：
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void * malloc(size_t size);
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用malloc申請一塊長度為length的整數(shù)類型的內(nèi)存，程序如下：
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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)本身并不識別要申請的內(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試：
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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;
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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：
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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，語句free(p)能正確地釋放內(nèi)存。如果p是 NULL指針，那么free對p無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p連續(xù)操作兩次就會(huì)導(dǎo)致程序運(yùn)行錯(cuò)誤。
9、new/delete 的使用要點(diǎn)
運(yùn)算符new使用起來要比函數(shù)malloc簡單得多，例如：
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int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int) * length);
int *p2 = new int[length];
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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。對于非內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的對象而言，new在創(chuàng)建動(dòng)態(tài)對象的同時(shí)完成了初始化工作。如果對象有多個(gè)構(gòu)造函數(shù)，那么new的語句也可以有多種形式。例如
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class Obj
{
public :
Obj(void); // 無參數(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;
}
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如果用new創(chuàng)建對象數(shù)組，那么只能使用對象的無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)。例如
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Obj *objects = new Obj[100]; // 創(chuàng)建100個(gè)動(dòng)態(tài)對象
不能寫成
Obj *objects = new Obj[100](1);// 創(chuàng)建100個(gè)動(dòng)態(tài)對象的同時(shí)賦初值1
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在用delete釋放對象數(shù)組時(shí)，留意不要丟了符號‘[]’。例如
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delete []objects; // 正確的用法
delete objects; // 錯(cuò)誤的用法
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后者相當(dāng)于delete objects[0]，漏掉了另外99個(gè)對象。
10、一些心得體會(huì)
我認(rèn)識不少技術(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：
（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)。
posted on 2007-02-25 14:42
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內(nèi)存管理