高品質C++/C編程指南-第7章-記憶體管理(3)

7.3.3 計算記憶體容量

用運算子sizeof可以計算出數組的容量（位元組數）。樣本7-3-3（a）中，sizeof(a)的值是12（注意別忘了’\0’）。指標p指向a，但是sizeof(p)的值卻是4。這是因為sizeof(p)得到的是一個指標變數的位元組數，相當於sizeof(char*)，而不是p所指的記憶體容量。C++/C語言沒有辦法知道指標所指的記憶體容量，除非在申請記憶體時記住它。

注意當數組作為函數的參數進行傳遞時，該數組自動退化為同類型的指標。樣本7-3-3（b）中，不論數組a的容量是多少，sizeof(a)始終等於sizeof(char *)。

char a[] = "hello world";

char *p = a;

cout<< sizeof(a) << endl; // 12位元組

cout<< sizeof(p) << endl; // 4位元組

樣本7-3-3（a） 計算數組和指標的記憶體容量

void Func(char a[100])

{

cout<< sizeof(a) << endl; // 4位元組而不是100位元組

}

樣本7-3-3（b） 數組退化為指標

7.4指標參數是如何傳遞記憶體的？
如果函數的參數是一個指標，不要指望用該指標去申請動態記憶體。樣本7-4-1中，Test函數的語句GetMemory(str, 200)並沒有使str獲得期望的記憶體，str依舊是NULL，為什嗎？

void GetMemory(char *p, int num)

{

p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);

}

void Test(void)

{

char *str = NULL;

GetMemory(str, 100); // str 仍然為 NULL

strcpy(str, "hello"); // 運行錯誤

}

樣本7-4-1 試圖用指標參數申請動態記憶體

毛病出在函數GetMemory中。編譯器總是要為函數的每個參數製作臨時副本，指標參數p的副本是 _p，編譯器使 _p = p。如果函數體內的程式修改了_p的內容，就導致參數p的內容作相應的修改。這就是指標可以用作輸出參數的原因。在本例中，_p申請了新的記憶體，只是把_p所指的記憶體位址改變了，但是p絲毫未變。所以函數GetMemory並不能輸出任何東西。事實上，每執行一次GetMemory就會泄露一塊記憶體，因為沒有用free釋放記憶體。

如果非得要用指標參數去申請記憶體，那麼應該改用“指向指標的指標”，見樣本7-4-2。

void GetMemory2(char **p, int num)

{

*p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);

}

void Test2(void)

{

char *str = NULL;

GetMemory2(&str, 100); // 注意參數是 &str，而不是str

strcpy(str, "hello");

cout<< str << endl;

free(str);

}

樣本7-4-2用指向指標的指標申請動態記憶體

由於“指向指標的指標”這個概念不容易理解，我們可以用函數傳回值來傳遞動態記憶體。這種方法更加簡單，見樣本7-4-3。

char *GetMemory3(int num)

{

char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);

return p;

}

void Test3(void)

{

char *str = NULL;

str = GetMemory3(100);

strcpy(str, "hello");

cout<< str << endl;

free(str);

}

樣本7-4-3 用函數傳回值來傳遞動態記憶體

用函數傳回值來傳遞動態記憶體這種方法雖然好用，但是常常有人把return語句用錯了。這裡強調不要用return語句返回指向“棧記憶體”的指標，因為該記憶體在函數結束時自動消亡，見樣本7-4-4。

char *GetString(void)

{

char p[] = "hello world";

return p; // 編譯器將提出警告

}

void Test4(void)

{

char *str = NULL;

str = GetString(); // str 的內容是垃圾

cout<< str << endl;

}

樣本7-4-4 return語句返回指向“棧記憶體”的指標

用調試器逐步跟蹤Test4，發現執行str = GetString語句後str不再是NULL指標，但是str的內容不是“hello world”而是垃圾。

如果把樣本7-4-4改寫成樣本7-4-5，會怎麼樣？

char *GetString2(void)

{

char *p = "hello world";

return p;

}

void Test5(void)

{

char *str = NULL;

str = GetString2();

cout<< str << endl;

}

樣本7-4-5 return語句返回常量字串

函數Test5運行雖然不會出錯，但是函數GetString2的設計概念卻是錯誤的。因為GetString2內的“hello world”是常量字串，位於靜態儲存區，它在程式生命期內恒定不變。無論什麼時候調用GetString2，它返回的始終是同一個“唯讀”的記憶體塊。