4.常见的内存使用故障
内存泄露故障(Memory Leak Faults,MLF)是指在程序的某处申请了大小为X字节的空间,方式程序结束时这X字节的空间全部或部分没有释放、多次释放都属于内存泄露故障。
MLF有三种形式:
(1) 遗漏故障:申请的内存没有释放;
(2) 不匹配故障:申请函数和释放函数不匹配;
(3) 不相等的释放:释放的空间和申请的空间大小不一样。
在C++中,MLF有以下表现形式:
þ 第一类MLF:在程序中申请了内存,但没有去释放
void main()
{
int *p;
p = new int[20];
for(int i = 0;i < 20;i++)
cin>>*(p + i);
for(int i = 0;i< 20;i++)
cout<<p[i];
return;
}
在程序中为p申请了内存空间,但是使用完成后没有去释放,即第一类MLF。
þ 第二类MLF:p是用malloc分配的变量,若存在且只有一个free(p),那么p的使用是正确的。反之,如果存在两个或两个以上free(p),或者无free(p),或者存在一个或一个以上的delete p,则称为第二类MLF。
int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int));
......
delete []p;
þ 第三类MLF:p是用new分配的变量,若存在且只有一个delete p;,那么p的使用是正确的。反之,如果存在两个或两个以上delete p,或者无delete p,或者存在一个或一个以上的free(p),则称为第三类MLF。
int *p = new int[10];
......
free(p);
þ 第四类MLF:p是用new[]分配的变量,若存在且只有一个delete[],则p的使用是正确的。反之,如果用delete或free释放,则是第四类MLF
class A{ }; p = new A[10];
......
delete p;
þ 第五类MLF:多余的delete和free是第五类MLF
char *p = “abc”;
......
free(p);
þ 第六类MLF:当申请内存的p发生变化后,用delete和free释放变化后的p是第六类MLF。
char *p = new char[10];
......
++p;
......
delete []p;
þ 第七类MLF;如果在构造函数中有申请内存的操作,且在其他函数中出现对象的拷贝,如果无拷贝(复制)构造函数,则会产生析构函数对内存重复释放的错误。该类错误为第七类MLF。
#include <iostream.h>
#include <string.h>
class Stu{
public:
Stu(char *n,int a) //构造函数
{
name = new char[10];
strcpy(name,n);
age = a;
}
void Show() //输出函数
{
cout<<"The studnet's name is:"<<name<<endl;
cout<<"The student's age is:"<<age<<endl;
}
~Stu( ) //析构函数
{
delete []name;
}
private:
char *name; //学生姓名
int age; //学生年龄
};
void main( )
{
Stu s1("John",20); //定义对象s1
s1.Show();
Stu s2(s1); //用s1初始化对象s2
s2.Show();
}
上述程序在执行的时候会输出:
The studnet's name is:John
The student's age is:20
The studnet's name is:John
The student's age is:20
然后会弹出:“Debug Assertion Failed!”的错误对话框,原因就在于用对象s1初始化s2的时候系统调用了系统提供的默认拷贝构造函数,只是将s1的指针变量name的内容(即地址)传送给了s2的指针变量name,那么s1和s2的name指向的是同一个空间,在主函数执行结束后,系统先析构s2,这是就将s2的指针变量name指向的空间释放了,然后系统析构s1的时候就会出现重复释放同一空间的情况,这就是第七种MLF。
对于上述问题,解决方法就是定义用户给出的拷贝构造函数:
Stu(const Stu &p)
{
if(!name)
delete []name;
name = new char[10];
strcpy(name,p.name);
age = p.age;
}
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