C語(yǔ)言內(nèi)存使用

：內(nèi)存使用

有人寫(xiě)了一個(gè)將整數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串的函數(shù)：

char *itoa (int n)

{

char retbuf[20];

sprintf(retbuf, %d, n);

return retbuf;

}

如果我調(diào)用這個(gè)函數(shù)：char *str5 = itoa(5)，str5會(huì)是什么結(jié)果呢?

答案分析：

答案是不確定，可以確定的是肯定不是我們想要的 “5”。

retbuf定義在函數(shù)體中，是一個(gè)局部變量，它的內(nèi)存空間位于棧(stack)中的某個(gè)位置，其作用范圍也僅限于在itoa()這個(gè)函數(shù)中。當(dāng)itoa()函數(shù)退出時(shí)，retbuf在調(diào)用棧中的內(nèi)容將被收回，這時(shí)，這塊內(nèi)存地址可能存放別的內(nèi)容。因此將retbuf這個(gè)局部變量返回給調(diào)用者是達(dá)不到預(yù)期的目的的。

那么如何解決這個(gè)問(wèn)題呢，不用擔(dān)心，方法不但有，而且還不止一個(gè)，下面就來(lái)闡述三種能解決這個(gè)問(wèn)題的辦法：

1)、在itoa()函數(shù)內(nèi)部定義一個(gè)static char retbuf[20]，根據(jù)靜態(tài)變量的特性，我們知道，這可以保證函數(shù)返回后retbuf的空間不會(huì)被收回，原因是函數(shù)內(nèi)的靜態(tài)變量并不是放在棧中，而是放在程序中一個(gè)叫“.bss”段的地方，這個(gè)地方的內(nèi)容是不會(huì)因?yàn)楹瘮?shù)退出而被收回的。

這種辦法確實(shí)能解決問(wèn)題，但是這種辦法同時(shí)也導(dǎo)致了itoa()函數(shù)變成了一個(gè)不可重入的函數(shù)(即不能保證相同的輸入肯定有相同的輸出)，另外， retbuf [] 中的內(nèi)容會(huì)被下一次的調(diào)用結(jié)果所替代，這種辦法不值得推薦。

2)、在itoa()函數(shù)內(nèi)部用malloc() 為retbuf申請(qǐng)內(nèi)存，并將結(jié)果存放其中，然后將retbuf返回給調(diào)用者。由于此時(shí)retbuf位于堆(heap)中，也不會(huì)隨著函數(shù)返回而釋放，因此可以達(dá)到我們的目的。

但是有這樣一種情況需要注意：itoa()函數(shù)的調(diào)用者在不需要retbuf的時(shí)候必須把它釋放，否則就造成內(nèi)存泄漏了，如果此函數(shù)和調(diào)用函數(shù)都是同一個(gè)人所寫(xiě)，問(wèn)題不大，但如果不是，則比較容易會(huì)疏漏此釋放內(nèi)存的操作。

3)、將函數(shù)定義為char *itoa(int n， char *retbuf)，且retbuf的空間由調(diào)用者申請(qǐng)和釋放，itoa()只是將轉(zhuǎn)換結(jié)果存放到retbuf而已。

這種辦法明顯比第一、二種方法要好，既避免了方法1對(duì)函數(shù)的影響，也避免了方法2對(duì)內(nèi)存分配釋放的影響，是目前一種比較通行的做法。

擴(kuò)展分析：

其實(shí)就這個(gè)問(wèn)題本身而言，我想大家都可以立刻想到答案，關(guān)鍵在于對(duì)內(nèi)存這種敏感資源的正確和合理地利用，下面對(duì)內(nèi)存做一個(gè)簡(jiǎn)單的分析：

1)、程序中有不同的內(nèi)存段，包括：

.data - 已初始化全局/靜態(tài)變量，在整個(gè)軟件執(zhí)行過(guò)程中有效;

.bss - 未初始化全局/靜態(tài)變量，在整個(gè)軟件執(zhí)行過(guò)程中有效;

.stack - 函數(shù)調(diào)用棧，其中的內(nèi)容在函數(shù)執(zhí)行期間有效，并由編譯器負(fù)責(zé)分配和收回;

.heap - 堆，由程序顯式分配和收回，如果不收回就是內(nèi)存泄漏。

2)、自己使用的內(nèi)存最好還是自己申請(qǐng)和釋放。

這可以說(shuō)是一個(gè)內(nèi)存分配和釋放的原則，比如說(shuō)上面解決辦法的第二種，由itoa()分配的內(nèi)存，最后由調(diào)用者釋放，就不是一個(gè)很好的辦法，還不如用第三種，由調(diào)用者自己申請(qǐng)和釋放。另外這個(gè)原則還有一層意思是說(shuō)：如果你要使用一個(gè)指針，最好先確信它已經(jīng)指向合法內(nèi)存區(qū)了，如果沒(méi)有就得自己分配，要不就是非法指針訪問(wèn)。很多程序的致命錯(cuò)誤都是訪問(wèn)一個(gè)沒(méi)有指向合法內(nèi)存區(qū)的指針，這也包括空指針。

問(wèn)題：內(nèi)存分配 sizeof

我使用sizeof來(lái)計(jì)算一個(gè)指針變量，我希望得到這個(gè)指針變量所分配的內(nèi)存塊的大小，可以嗎?

Char *p = NULL;

int nMemSize = 0;

…

p = malloc(1024);

nMemSize = sizeof(p);

答案與分析：

答案是達(dá)不到你的要求，sizeof只能告訴你指針本身占用的內(nèi)存大小。指針?biāo)赶虻膬?nèi)存，如果是malloc分配的，sizeof 是沒(méi)有辦法知道的。換句話說(shuō)，malloc分配的內(nèi)存是沒(méi)有辦法向內(nèi)存管理模塊進(jìn)行事后查詢的，當(dāng)然你可以自己編寫(xiě)代碼來(lái)維護(hù)。

問(wèn)題：棧內(nèi)存使用

下面程序運(yùn)行有什么問(wèn)題?

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(nèi)容是垃圾

cout str endl;