发布日期:2016-02-29 15:42 来源: 标签: 编程语言 C++开发语言 C++内存泄漏 C++避免内存泄漏方法
一个大型的C++程序中最容易出现,也是最头疼的一个问题就是内存泄露,即忘记释放已经申请的内存,造成程序占用的内存不断上升,系统性能不断下降,甚至造成内存耗尽而导致程序崩溃。在Java中提供自动垃圾回收机制,程序在何时的时机将回收内存,C++语言一直没有将这种机制作为语言的内部机制,但是它也提供了足够的灵活机制,使开发人员有效地避免内存泄露。
问题阐述
      一个大型的C++程序中最容易出现,也是最头疼的一个问题就是内存泄露,即忘记释放已经申请的内存,造成程序占用的内存不断上升,系统性能不断下降,甚至造成内存耗尽而导致程序崩溃。在Java中提供自动垃圾回收机制,程序在何时的时机将回收内存,C++语言一直没有将这种机制作为语言的内部机制,但是它也提供了足够的灵活机制,使开发人员有效地避免内存泄露。
内部封装
可以将分配和释放的过程封装到一个类中,即在构造的时候申请内存,析构的时候释放内存,从而保证没有内存泄露。下面是一个简单的
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
class AutoNewDel
{
private:
    char* m_szBuf;
    unsigned int m_nSize;
public:
    AutoNewDel(unsigned int n=1)
    {
        m_szBuf=new char[n];
        m_nSize=n;
    };
    ~AutoNewDel()
    {
        if(m_szBuf!=NULL)    //提供安全机制
        {
            delete[] m_szBuf;    //删除字符数组
            m_szBuf=NULL;    //防止出现野指针
        }
    };
    char* GetBuf()
    {
        return m_szBuf;
    };
};
void fun()
{
    AutoNewDel tmpObj(100);
    char* p= tmpObj.GetBuf();
    strcpy(p,"one world, one dream");
    cout<<p<<endl;
}
int main()
{
    fun();
    cout<<"exit main"<<endl;
    return 0;
}
      在这个例子中,封装了char类型的内存分配和删除,当声明对象tmpObj时,即可获得相应的内存,而且这个内存再tmpObj对象的作用域推出时自动释放,不需要开发人员显示的调用delete来释放了,避免了由于忘记释放内存而引起的内存泄露错误。
本例给出了一个最基本的思路,但是还是存在很多问题的,比如复制构造函数和复制的问题。下面将演示这个例子的不足,修改函数fun(),增加一个赋值语句,如下:
void fun()
{
    AutoNewDel tmpObj(100);
    AutoNewDel tmpObj2=tmpObj;//这里是增加的语句
    char* p= tmpObj.GetBuf();
    strcpy(p,"one world, one dream");
    cout<<p<<endl;
}
      在这个类中并没有实现复制构造函数,因此编译器自动构造一个默认的复制构造函数,执行位复制操作,即将对象tmpObj的内容逐字地复制到对象tmpObj2中,两个对象中的m_szBuf指向同一块内存,当对象销毁时,m_szBuf会被销毁两次,从而造成程序错误(本博客还有一篇随笔说明相关的内容,随笔地址为:C++ primer plus第十一章 使用类的程序)。简单的解决办法就是禁止复制构造函数,在类中声明复制构造函数为私有。但是这样治标不治本,它限制类的功能实现。可以通过一个引用一个计数的方法,即避免了对同一块内存的多次删除,也允许复制构造函数。
      引用的计数的原理是这样的,就是对要使用的内存维护一个计数器,记录当前有多少指针指向这块内存。当有指针指向这块内存时,计数器加1;反之,当指向这块内存指针销毁时,计数器减1。当这块内存的计数器为0时,才允许删除这块内存。可以在类的构造函数和析构函数中分别完成加1和减1的操作。代码如下:
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
class AutoNewDel
{
// Attribute
private:
    char* m_szBuf;
    unsigned int m_nSize;
    int * m_count;    //新增加的语句
public:
    AutoNewDel(unsigned int n=1)//在构造函数中申请内存
    {
        m_szBuf=new char[n];
        m_nSize=n;
        //新增加的语句
        m_count=new int;
        *m_count=1;
        cout<<"count is : "<<*m_count<<endl;
    };
    //新增加的复制构造函数
    AutoNewDel(const AutoNewDel & s)
    {
        m_nSize=s.m_nSize;
        m_szBuf=s.m_szBuf;
        m_count=s.m_count;
        (*m_count)++;
        cout<<"count is : "<<*m_count<<endl;
    }
    ~AutoNewDel()
    {
        (*m_count)--;
        cout<<"count is : "<<*m_count<<endl;//新增加的两条语句
        
        if(*m_count==0)
        {
            cout<<"buf is deleted"<<endl;
            if(m_szBuf!=NULL)    //提供安全机制
            {
                delete[] m_szBuf;    //删除字符数组
                m_szBuf=NULL;    //防止出现野指针
                if(m_count!=NULL)
                {
                    delete m_count;
                    m_count=NULL;
                }
            }
        }
    };
    char* GetBuf()
    {
        return m_szBuf;
    };
};
void fun()
{
    AutoNewDel tmpObj(100);
    char* p= tmpObj.GetBuf();
    strcpy(p,"one world, one dream");
    cout<<p<<endl;


    AutoNewDel tmpObj2=tmpObj;
    cout<<"tmpObj2.m_szBuf = "<<tmpObj2.GetBuf()<<endl;
}
int main()
{
    fun();
    cout<<"exit main"<<endl;
    return 0;
}
程序输出结果如下:


相关评论

专题信息
    Visual C++是一个功能强大的可视化软件开发工具,是高等院校计算机及相关专业主要核心课程。 本教程对Visual C++ 的应用与开发进行了详细系统的介绍,内容主要包括:Visual C++程序的建立,菜单、工具栏和状态栏的创建,对话框和常用控件,窗口、文档与视图,图形绘制,数据库应用,多媒体技术等。 本教程以案例教学为主,各章节都附有大量的实例,并且操作步骤详细,有利于引导读者更好的消化、理解和实际应用本章节所学的知识内容,希望大家能多多支持中国站长网络学院!