踏入C++中的雷區——C++記憶體管理詳解(IV)

8、malloc/free 的使用要點

　　函數malloc的原型如下：

void * malloc(size_t size);

　　用malloc申請一塊長度為length的整數類型的記憶體，程式如下：

int *p = (int *) malloc(sizeof(int) * length);

　　我們應當把注意力集中在兩個要素上：“類型轉換”和“sizeof”。

　　* malloc傳回值的類型是void *，所以在調用malloc時要顯式地進行類型轉換，將void * 轉換成所需要的指標類型。

　　* malloc函數本身並不識別要申請的記憶體是什麼類型，它只關心記憶體的總位元組數。我們通常記不住int, float等資料類型的變數的確切位元組數。例如int變數在16位系統下是2個位元組，在32位下是4個位元組；而float變數在16位系統下是4個位元組，在32位下也是4個位元組。最好用以下程式作一次測試：

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運算子是良好的風格，但要當心有時我們會昏了頭，寫出 p = malloc(sizeof(p))這樣的程式來。

　　* 函數free的原型如下：

void free( void * memblock );

　　為什麼free函數不象malloc函數那樣複雜呢？這是因為指標p的類型以及它所指的記憶體的容量事先都是知道的，語句free(p)能正確地釋放記憶體。如果p是NULL指標，那麼free對p無論操作多少次都不會出問題。如果p不是NULL指標，那麼free對p連續操作兩次就會導致程式運行錯誤。

　　9、new/delete 的使用要點

　　運算子new使用起來要比函數malloc簡單得多，例如：

int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int) * length); int *p2 = new int[length];

　　這是因為new內建了sizeof、類型轉換和型別安全檢查功能。對於非內部資料類型的對象而言，new在建立動態對象的同時完成了初始化工作。如果對象有多個建構函式，那麼new的語句也可以有多種形式。例如

class Obj { 　public : 　　Obj(void); // 無參數的建構函式 　　Obj(int x); // 帶一個參數的建構函式 　　… } void Test(void) { 　Obj *a = new Obj; 　Obj *b = new Obj(1); // 初值為1 　… 　delete a; 　delete b; }

　　如果用new建立對象數組，那麼只能使用對象的無參數建構函式。例如

Obj *objects = new Obj[100]; // 建立100個動態對象

　　不能寫成

Obj *objects = new Obj[100](1);// 建立100個動態對象的同時賦初值1

　　在用delete釋放對象數組時，留意不要丟了符號‘[]’。例如

delete []objects; // 正確的用法 delete objects; // 錯誤的用法

　　後者相當於delete objects[0]，漏掉了另外99個對象。

　　10、一些心得體會

　　我認識不少技術不錯的C++/C程式員，很少有人能拍拍胸脯說通曉指標與記憶體管理（包括我自己）。我最初學習C語言時特別怕指標，導致我開發第一個應用軟體（約1萬行C代碼）時沒有使用一個指標，全用數組來頂替指標，實在蠢笨得過分。躲避指標不是辦法，後來我改寫了這個軟體，代碼量縮小到原先的一半。

　　我的經驗教訓是：

　　（1）越是怕指標，就越要使用指標。不會正確使用指標，肯定算不上是合格的程式員。

　　（2）必須養成“使用調試器逐步跟蹤程式”的習慣，只有這樣才能發現問題的本質。