常见内存泄露及解决方案

    技术2022-05-11  57

     

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      常见内存泄露及解决方案-选自ood启示录new/delete, array new/arrray delete匹配case 1: 在类的构造函数与析构函数中没有匹配地调用 new/delete!

     解决方法:检查构造函数,在出现new的情况下,按相反的顺序在析构函数中匹配添加delete! 这里有两个意思:  1〉new与delete匹配,array new/array delete匹配;  2〉出现在前面的new要比出现在后面的new后匹配各自的delete;  比如:  构造函数:   m_x = new int[10];   ...   m_y = new CString;  则析构函数:   delete m_y;   ...   delete []m_x; // 对于基本数据类型,用delete也可以,但为了统一,还     // 是用array delete   case 2: 没有正确地清除嵌套的对象指针

    也就是说,某个对象以引用语义(指针)了包含另一个对象,而不是以值的方式。 解决办法:  1〉养成好的成对编码习惯:   在外部函数分配的堆内存,不要在调用函数里面释放,而在外部函数内释放;  2〉尽量在构造函数里面分配内存,并注意不要犯case 1错误;  3〉在基类/继承类各管各的内存;(具体解析见下面的case 8)

    for example:#include <iostream>#include <string>

    // Melon : 甜瓜,西瓜;class Melon{public: Melon(char * var); ~Melon(); void print(void);

    protected:private: char * m_variety;};

    Melon::Melon(char * var){ m_variety = new char[strlen(var) + 1]; strcpy(m_variety, var);}

    Melon::~Melon(){ delete m_variety;}

    void Melon::print(){ std::cout << "I'm a " << m_variety << "Melon ";}

    // Meal : 进餐;class Meal{public: Meal(char * var, char * res); ~Meal();

     void print(void);protected:private: char * m_reastaurant; //  饭店 Melon * m_pMelon; // 方法2 // Melon m_Melon;};

    Meal::Meal(char * var, char * res)// 方法2:改引用为值包含;// : m_Melon(var){ m_pMelon = new Melon(var); m_reastaurant = new char[strlen(res) + 1]; strcpy(m_reastaurant, res);}

    Meal::~Meal(){ delete m_reastaurant; delete m_pMelon; // 修改方法1;}

    void Meal::print(){ std::cout << "I'am a Meal owned by "; m_pMelon->print(); // 方法2 //m_Melon.print();}int main(...){ cout << "case 2: "; Meal m1("Honeydew", "Four Seasons"); // 蜜汁,四季饭店; Meal m2("Cantaloup", "Brook Manor Pub"); //  香瓜, 小溪家园酒吧; m1.print(); m2.print(); return 0;} 

    case 3:在释放对象数组时,没有使用delete []; 1>对于单个对象,单个基本类型(如int,double等)的变量,我们肯定采用delete,不会出错; 2>对于基本类型数组,由于不需要大小参数,因而,采用delete或array delete(delete []),均可以,如上例中,我便直接采用了delete m_variety,建议为了统一,采用delete []m_variety; 3>对于自定义的对象所组成的对象数组,则一定要采用array delete,这样编译器才会在释放内存前调用每个对象的析构函数,并调用 free释放对象数组空间;for example:#include <iostream>#include <string>

    class Point{public: Point(int x = 0, int y = 0, char *col = "Red"); ~Point();protected:private: int m_x; int m_y; char *m_color;};

    Point::Point(int x, int y, char *col): m_x(x), m_y(y){ m_color = new char[strlen(col) + 1]; strcpy(m_color, col);}

    Point::~Point(){ delete []m_color; std::cout << "In the deconstuctor of Point! ";}

    int main(int argc, char *argv[]){ cout << "case 3: "; Point *p = new Point[5]; delete p; // 正确方法: // delete []p; return 0;}

    case 4: 指向由指向对象的指针构成的数组不等同于与对象数组。也就是说,数组的基本类型是指向对象的指针,此时,是用delete 还是delete [](array delete),并不重要,关键是指针并没有析构函数,必须用户自己调用delete语句.

    for example:// Point类和case 3一样;int main(int argc, char *argv[]){ cout << "case 4: "; Point **pPtrAry = new Point*[10]; // 循环为每个指针分配一个Point对象; int i = 0; for (; i < 10; ++i) {  pPtrAry[i] = new Point(i, i, "Green");  }

     // 下面语句并没有释放10个Point对象,释放的只是他们的指针所组成的数组 // 占用的10*sizeof(Point*) 空间,造成了内存泄露 // (180 = 10*sizeof(Point) + 10* 6; (6= sizeof("Green")))// delete []pPtrAry;

     // 正确的方法: for (i = 0; i < 10; ++i) {  delete pPtrAry[i]; } delete []pPtrAry; // 或者delete pPtrAry; return 0;}

    case 5:   缺少拷贝构造函数

    这没什么好说的,主要是解决编译器缺省添加的拷贝构造函数不足!缺省的拷贝构造函数采用位拷贝,如下代码: Point x; Point y(x);这样会导致两个Point对象 x,y的 m_color指向同一个"Red"字符串; 当某个对象释放后,另外一个对象的 m_color变成悬空指针,从而导致程序异常;

    解决方法: 编写自己的拷贝构造函数; 对于Point类,编写如下:Point::Point(const Point& y): m_x(y.m_x), m_y(y.m_y){  m_color = new char[strlen(y.m_color) + 1]; ::strcpy(m_color, y.m_color);}

    case 6: 缺少重载赋值运算符,理由和上面一样! 需要注意其实现的细节区别: 1> 拷贝构造函数编译器会自动阻止自己构造自己,比如:  Point x(x); // 出错;    但是,赋值操作不会;  Point x = x; // 编译期不会出错,但运行期会出错!  上面的错误原因在于,编译器虽然为x分配了内存,但调用拷贝构造函数时,m_color还没初始化;  建议,尽量不要用这种方法初始化,以便将错误在编译期间显示出来; 2> 赋值运算符必须区别是否自身赋值; 3> 在赋值前必须释放原有new操作分配的资源(当然,其他文件等资源也要释放,这里只讨论内存溢出,略过不提!)

    最后实现如下:const Point& Point::operator =(const Point& rhs){ // 防止自己复制自己 // 这里采用简单的地址比较法,比较安全的是采用COM相同的方法编一个唯一编码生成函数; if (this != &rhs) {  m_x = rhs.m_x;  m_y = rhs.m_y;  // 删除原有资源空间;  // 必须牢记;  delete m_color;  m_color = new char[strlen(rhs.m_color) + 1];  strcpy(m_color, rhs.m_color); } return *this;}

    注意,最左边的const声明可以不要,要得话是为了阻止如下语句: (x = y) = z;但由于基本类型也支持,为了与基本类型一致,可以去掉const约束;

    case 7: 关于nonmodifying运算符重载的常见错误;所谓nonmodifying运算符就是不改变操作数的值,并且返回结果类型与操作数一样;比如数学运算符;而关系运算符则不满足,因为其结果为bool型;赋值运算符也不是(=, += ,<<=等等);

    主要原因是,大家可能将结果保存到一个局部变量里面,而返回结果为了效率采用了引用(&);解决方法:1> 利用static, 将临时变量作为类的内部存储单元;不足,不适合嵌套使用和多线程,比如 w = x+y+z;for example:

    // case 7,解决方法1:staticconst Point& Point::operator +(const Point& rhs) const{ static Point temp; temp.m_x = this->m_x + rhs.m_x; temp.m_y = this->m_y + rhs.m_y; // 释放前一个值的资源; delete temp.m_color; temp.m_color = new char[strlen(this->m_color) + strlen(rhs.m_color) + 1]; sprintf(temp.m_color, "%s%s", this->m_color, rhs.m_color); return temp;}

    注意,这里为了简单,并没有考虑类型转换,实际中二元运算符通常采用友元函数形式实现,具体判断方法请看Effective c++ Item 19;

    2> 改引用语义为值语义;(最好办法,但会降低效率)注意,有人也许会用指针方法,比如如下: Point *temp = new Point; ... return (*temp);这样会产生一个无名对象,并且位于堆上,从而造成内存泄露;

    const Point Point::operator +(const Point& rhs) const{ Point temp; temp.m_x = this->m_x + rhs.m_x; temp.m_y = this->m_y + rhs.m_y; // 释放前一个值的资源; delete temp.m_color; temp.m_color = new char[strlen(this->m_color) + strlen(rhs.m_color) + 1]; sprintf(temp.m_color, "%s%s", this->m_color, rhs.m_color); return temp;}

    case 8: 没用将基类的析构函数定义成虚函数;解决方法: 将基类的析构函数定义为虚函数;

     这种情况主要出现在下面情况:  基类指针指向派生类;for example: Apple is a kind of fruit, and banana also is; so someone write such codes:  Fruit *basket[20]; for (int i = 0; i < 10; ++i) {  basket[i] = new Apple;  // 输入水果信息;  ... }  for (; i < 20; ++i) {  basket[i] = new Banana;  // 输入香蕉信息;  ... }

     // 如果Fruitde析构函数不是虚函数,则会造成内存溢出(假设Apple或Banana的构造函数中有new语句,否则不会) for (i = 0; i < 20; ++i) {  delete basket[i]; }具体实现略!

    注意: 1> 该错误具有隐蔽性,当所有派生类均没有新的new操作时,不会产生内存溢出;因而,最好遵循以下原则:  将基类构造函数定义为非虚函数,则该类不允许扩展; 2> 如果不是虚函数,则释放基类指针不会调用派生类的析构函数,即使它指向一个派生类对象; 3> 不管是不是虚函数,释放派生类指针均会调用基类的析构函数,且调用顺序不变; 4> 如果为虚函数,则释放基类指针且该指针指向一个派生类,则会先调用派生类的析构函数,再调用基内的析构函数!

     

     

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