踏入C++中的雷區——C++記憶體管理詳解(II)

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4.4改寫成樣本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。

　　5、杜絕“野指標”

　　“野指標”不是NULL指標，是指向“垃圾”記憶體的指標。人們一般不會錯用NULL指標，因為用if語句很容易判斷。但是“野指標”是很危險的，if語句對它不起作用。 “野指標”的成因主要有兩種：

　　（1）指標變數沒有被初始化。任何指標變數剛被建立時不會自動成為NULL指標，它的預設值是隨機的，它會亂指一氣。所以，指標變數在建立的同時應當被初始化，要麼將指標設定為NULL，要麼讓它指向合法的記憶體。例如

char *p = NULL; char *str = (char *) malloc(100);

　　（2）指標p被free或者delete之後，沒有置為NULL，讓人誤以為p是個合法的指標。

　　（3）指標操作超越了變數的作用範圍。這種情況讓人防不勝防，樣本程式如下：

class A { 　public: 　　void Func(void){ cout << “Func of class A” << endl; } }; void Test(void) { 　A *p; 　{ 　　A a; 　　p = &a; // 注意 a 的生命期 　} 　p->Func(); // p是“野指標” }

　　函數Test在執行語句p->Func()時，對象a已經消失，而p是指向a的，所以p就成了“野指標”。但奇怪的是我運行這個程式時居然沒有出錯，這可能與編譯器有關。