论C/C++函数间动态内存的传递

当你涉及到C/C++的核心编程的时候,你会无止境地与内存管理打交道。这些往往会使人受尽折磨。所以如果你想深入C/C++编程,你必须静下心来,好好苦一番。

  现在我们将讨论C/C++里我认为哪一本书都没有完全说清楚,也是涉及概念细节最多,语言中最难的技术之一的动态内存的传递。并且在软件开发中很多专业人员并不能写出相关的合格的代码。

  一、引入

  看下面的例子,这是我们在编写库函数或者项目内的共同函数经常希望的。

  void MyFunc(char *pReturn, size_t size)

  {………

  pReturn = (char *)malloc(sizeof(char) * num);………

  }我们可以很明显地看出代码作者的意图,他想在函数调用处声明一个指针 char *pMyReturn=NULL;然后调用MyFunc处理并返回一段长度为size的一段动态内存。

  那么作者能达到预期的效果吗?

  那么我可以告诉作者,他的程序在编译期很幸运地通过了,可是在运行期他的程序崩溃终止。原因何在,是他触犯了系统不可侵犯的条款:错误地操作内存。

  二、内存操作及问题相关知识点

  为了能彻底解决动态内存传递的问题,我们先回顾一下内存管理的知识要点。

  (1)内存分配方式有三种:

  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。

  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。

  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。

  (2)指针的操作流程

  申请并初始化或设置为空:

  int *pInt=NULL;开辟空间或者使其指向对象:

  pInt=new Int(3);或者int i=3;pint=&i;用指针(更确切地说是操作内存,在使用之前加if(pint!=NULL)或者assert(pInt!=NULL)后再使用,以防内存申请失败的情况下使用指针):

  if(p!=NULL) {use pint};释放使用完的内存

  free(pInt);置指针为空

  pInt=NULL;(避免野指针的出现)

  (3)在函数的参数传递中,编译器总是要为函数的每个参数制作临时副本,如果参数为p的话,那么编译器会产生p的副本_p,使_p=p; 如果函数体内的程序修改了_p的内容,就导致参数p的内容作相应的修改。这就是指针可以用作输出参数的原因。

  三、问题分析

  根据上面的规则我们可以很容易分析例子中失败的原因。

  void MyFunc(char *pReturn, size_t size)

  {………

  pReturn = (char *)malloc(sizeof(char) * num);………

  } void main(void){ char *pMyReturn=NULL;MyFunc(pMyReturn,10);}在MyFunc(char *pReturn, size_t size)中_pMyReturn真实地申请到了内存, pMyReturn申请了新的内存,只是把_pMyReturn 所指的内存地址改变了,但是pMyReturn丝毫未变。所以函数MyFunc并不能输出任何东西。事实上,每执行一次MyFunc就会泄露一块内存,因为没有用free释放内存。

  四、问题解决方案

  函数间传递动态数据我们可以有三种解决方法。

  方法一:如果我们是用C++编程,我们可以很方便地利用引用这个技术。我也极力推荐你用引用,因为它会使你少犯一些错误。以下是一个例子。

  void MyFunc(char* &pReturn,size_t size){ pReturn=(char*)malloc(size);memset(pReturn,0x00,size);if(size>=13)

  strcpy(pReturn,"Hello World!");}

  void main(){ char *pMyReturn=NULL;MyFunc(pMyReturn,15);if(pMyReturn!=NULL)

  { char *pTemp=pMyReturn;while(*pTemp!=''\0'')

  cout<<*pTemp++;pTemp=NULL;strcpy(pMyReturn,"AAAAAAAA");free(pMyReturn);pMyReturn=NULL;}方法二:利用二级指针

  void MyFunc (char ** pReturn, size_t size)

  { * pReturn = (char *)malloc(size);} void main(void)

  { char * pMyReturn = NULL;MyFunc (&pMyReturn, 100);// 注意参数是 & pMyReturn if(pMyReturn!=NULL){ strcpy(pMyReturn, "hello");cout<< pMyReturn << endl;free(pMyReturn);pMyReturn=NULL;}}为什么二级指针就可以了。原因通过函数传递规则可以很容易地分析出来。我们将& pMyReturn传递了进去,就是将双重指针的内容传递到了函数中。函数过程利用改变指针的内容,这样pMyReturn很明显指向了开辟的内存 .

  方法三:用函数返回值来传递动态内存

  char * MyFunc (void)

  { char *p =new char[20];memset(p,0x00,sizeof(p));return p;} void main(void)

  { char *str = NULL;str = MyFunc();if(str!=NULL)

  { strcpy(str,"Hello,baby");cout<< str << endl;free(str);str=NULL;}请注意的是函数写成这样的话,你是不能返回什么动态内存的,因为p指向的是字符串常量。内存在位于静态存储区上分配,你无法改变。(你想要得到动态内存我们一定要看到malloc或者new)。

  char * MyFunc (void)

  { char *p =“Hello World”

  return p;}结束语

  操作内存是C/C++一个难点,我们作为专业的软件开发人员。应该深入理解并能灵活地掌握指针和内存的操作。

posted on 2012-02-17 12:13 一叶草 阅读(2492) 评论(11)  编辑 收藏 引用

评论

# re: 论C/C++函数间动态内存的传递 2012-02-17 15:54 无语  回复  更多评论   

一个简单的参数传值问题让你说的这么玄乎。

# re: 论C/C++函数间动态内存的传递 2012-02-17 17:09 bennycen  回复  更多评论   

如你博客大标题

# re: 论C/C++函数间动态内存的传递 2012-02-18 07:17 秋风的萧瑟  回复  更多评论   

不错。。谢谢你。。。。。。。。。。。。。

# re: 论C/C++函数间动态内存的传递 2012-02-18 15:12 Pear  回复  更多评论   

吓死我了

# re: 论C/C++函数间动态内存的传递 2012-02-18 22:27 tt  回复  更多评论   

用户自定义函数的调用都是是在栈空间进行,所有参数传递都是值。

# re: 论C/C++函数间动态内存的传递 2012-02-19 00:42 dos命令大全  回复  更多评论   

完全不知所云
呵呵!

# re: 论C/C++函数间动态内存的传递 2012-02-20 00:01 YoungXie  回复  更多评论   

我觉得写的还可以,可以给那些初级开发人员提供一些帮助的。感谢楼主。

# re: 论C/C++函数间动态内存的传递 2012-02-20 09:05 tb  回复  更多评论   

呵呵 不错

# re: 论C/C++函数间动态内存的传递 2012-02-20 09:50 Alex-Lee  回复  更多评论   

这个问题在C语言的很多书里头都说明白了,楼主自己看书不细心。就是个简单的指针问题。这个问题现在也很好查,典型的内存泄露,直接可以定位到代码行。

# re: 论C/C++函数间动态内存的传递 2012-02-26 11:38 寻风笔记  回复  更多评论   

还不错

# re: 论C/C++函数间动态内存的传递 [未登录] 2012-02-28 14:20 zc  回复  更多评论   

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