C/C++ 内存管理 (《高质量C++》-- 整理笔记)

　　内存管理是我们在编程时经常遇到的问题，而关于内存管理的问题往往会导致我们无从下手，这篇随笔是我阅读《高质量C++》第7章“内存管理”时一些总结。

1.内存分配方式

在C++中内存分为5个区，分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。

堆：堆是操作系统中的术语，是操作系统所维护的一块特殊内存，用于程序的内存动态分配，C语言使用malloc从堆上分配内存，使用free释放已分配的对应内存。

栈：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。

自由存储区：自由存储区是C++基于new操作符的一个抽象概念，凡是通过new操作符进行内存申请，该内存即为自由存储区。

全局/静态存储区：这块内存是在程序编译的时候就已经分配好的，在程序整个运行期间都存在。例如全局变量，静态变量。

常量存储区：这是一块比较特殊的存储区，他们里面存放的是常量(const)，不允许修改。

Ps:关于new和malloc之间的区别请参考下面这篇博客，里面彻底的讲解了这二者之间的区别和联系

http://www.cnblogs.com/QG-whz/p/5140930.html

2.常见的内存错误及解决方法

　　a.内存分配未成功，却使用了它。

　解决方法：在使用内存之前检查指针是否为NULL。如果指针p是函数的参数，那么在函数的入口处用assert(p!=NULL)进行检查。如果是用malloc来申请内存，应该用if(p==NULL) 或if(p!=NULL)进行防错处理。如果是用new来申请内存，申请失败是会抛出异常，所以应该捕捉异常来进行放错处理。(感谢@ melonstreet指出)。

　　b.内存分配虽然成功，但是尚未初始化就引用它。

解决方法：尽管有时候缺省时会自动初始化，但是无论创建什么对象均要对其进行初始化，即便是赋零值也不可省略，不要嫌麻烦。

　　c.内存分配成功，但越界访问。

　解决方法：对数组for循环时要把握边界，否则可能会导致数组越界。

　　d.忘记了释放内存，导致内存泄漏。

　解决方法：动态内存的申请和释放必须配对，new-delete和malloc-free且使用次数必须相同。
　　c.已经释放内存却仍然使用它。

　有三种情况：

　　　　   1.程序中对象的关系过于复杂,难以搞清哪个对象是否已经释放了内存。

2.函数中return写错,返回了指向栈中的指针或引用。

　　　　   3. free或delete后,没有将指针设为NULL,产生”野指针”。