[数据结构与算法]C++内存管理（二）

一、内存管理的功能：

1.内存空间的分配与回收：由操作系统完成主存储空间的分配管理。

2.地址转换：在多道程序环境下，程序中的逻辑地址与内存中的物理地址不可能一致，因此存储管理必须提供地址变换功能，把逻辑地址转换成相应的物理地址。

3.内存空间的扩充：利用虚拟内存技术或自动覆盖技术，从逻辑上扩充内存。

4.地址保护：即一个程序不能访问另一个程序的地址空间。

二、常见的内存错误及解决方式：

1.内存分配未成功，却被使用。

? ? ? 内存分配存在不成功的可能，所以在使用之前需要检查指针是否为NULL。如果指针p是函数的参数，那么在函数的入口处用saaert(p!=NULL)进行检查。

? ? ? 如果是用malloc或new来申请内存，应该用if(p==NULL)或if(p!=NULL)来判断。

2.内存分配成功后，并未进行初始化就直接使用。

? ? ? 有两种原因会导致该问题：一是没有初始化的概念，二是误以为内存的缺省初值全为零，导致引用初值错误。所以在使用内存前需要为其赋初值。

3.内存分配成功并且已经初始化，但操作越过内存的边界。

? ? ? 在使用数组和for循环时较为常见，需要多检查，避免越界。

4.忘记释放内存，造成内存泄漏。

? ? ? 若函数忘记释放内存，则每调用一次就丢失一块内存，最终会导致内存耗尽。所以动态内存的申请与释放必须配对，即malloc/new与free/delete使用次数需相同。

5.释放了内存却继续使用。

? ? ? 有三种情况：

? ? ? ? ? ? （1）程序中的对象调用关系过于复杂，难以搞清楚某个对象是否已经释放了内存，此时应重新设计数据结构。

? ? ? ? ? ? （2）函数的return语句写错了，例如返回了指向”栈内存“的”指针“或者”引用“，因为该内存在函数体结束时会被自动销毁。

? ? ? ? ? ? （3）使用free或delete释放了内存后，没有将指针设置为NULL，导致产生了”野指针“。

上述问题的解决方式：

? ? ? a.用malloc或new申请内存后，应立即检查指针是否为NULL，防止使用指针值为NULL的内存。

? ? ? b.不要忘记为数组和动态内存赋初值，防止将未初始化的内存作为有值的内存使用。

? ? ? c.避免数组或指针的下标越界。

? ? ? d.动态内存的申请与释放必须配对，防止内存泄漏。

? ? ? c.用free或delete释放了内存之后，立即将指针设置为NULL，防止产生”野指针“。