?? 教學--第二十章 指針 二 為指針分配和釋放空間.htm
字號:
<P> </P>
<P>關于指針本身的<SPAN lang=en-us> </SPAN>+ 和 - 操作，請復習上一章相關內(nèi)容。</P>
<P> </P>
<P>接下來的問題也很重要。</P>
<P> </P>
<H3><B><A name=20.4>20.4</A><SPAN lang=zh-cn> </SPAN>delete/delete[] <SPAN
lang=zh-cn>的兩個注意點</SPAN></B></H3>
<P><SPAN lang=zh-cn>指針通過</SPAN> new <SPAN lang=zh-cn>或</SPAN> new[] <SPAN
lang=zh-cn>，向系統(tǒng)“申請”得到一段內(nèi)存空間，我們說過，這段內(nèi)存空間必須在不需要將它釋放了。有點像人類社會的終極目標“共產(chǎn)主義”下的“按需分配”。需要了就申請，不需要了，則主動歸還。</SPAN></P>
<P> </P>
<P><SPAN
lang=zh-cn>現(xiàn)在問題就在于這個“主動歸還”。當然，指針并不存在什么思想覺悟方面的問題，說光想申請不想歸還。真正的問題是，指針在某些方面的表現(xiàn)似乎有些像“花心大蘿卜”。請看下面代碼，演示令人心酸的一幕。</SPAN></P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>/*</SPAN></P>
<P><SPAN lang=zh-cn> 初始化 p</SPAN> ----- p <SPAN
lang=zh-cn>的新婚</SPAN></P>
<P><SPAN lang=zh-cn> 通過</SPAN> new <SPAN
lang=zh-cn>，將一段新建的內(nèi)存“嫁給”指針p</SPAN></P>
<P><SPAN lang=zh-cn> 這一段分配的內(nèi)存，就是p的原配夫妻</SPAN></P>
<P>*/</P>
<P><B>int* p = new int[100]; </B></P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>/<SPAN lang=zh-cn>*</SPAN></P>
<P><SPAN lang=zh-cn> 使用 p ----- 恩愛相處</SPAN></P>
<P><SPAN lang=zh-cn> N 多年恩愛相處，此處略去不表</SPAN></P>
<P>*/</P>
<P><SPAN lang=zh-cn>……</SPAN></P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>/</SPAN>*</P>
<P> p <SPAN lang=zh-cn>改變指向</SPAN> ---- <SPAN
lang=zh-cn>分手</SPAN></P>
<P>*/</P>
<P> </P>
<P><B>int girl [100]; //<SPAN lang=zh-cn>第三者出現(xiàn)</SPAN></B></P>
<P><B>p = girl; //p <SPAN
lang=zh-cn>就這樣指向 </SPAN>girl</B></P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>/*</P>
<P> delete [] p ---- <SPAN
lang=zh-cn> 落幕前的災難</SPAN> </P>
<P> </P>
<P> <SPAN lang=zh-cn>終于有一天，p老了，上帝選擇在這一時刻</SPAN></P>
<P><SPAN lang=zh-cn> 懲罰他</SPAN></P>
<P>*/</P>
<P> </P>
<P><B>delete [] p;</B></P>
<P> </P>
<P><SPAN
lang=zh-cn>扣除注釋，上面只有4行代碼。這4行代碼完全符合程序世界的憲法：語法。也就是說對它們進行編譯，編譯器會認為它們毫無錯誤，輕松放行。</SPAN></P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>但在災難在</SPAN> delete [] p <SPAN
lang=zh-cn>時發(fā)生。</SPAN></P>
<P><SPAN lang=zh-cn>我們原意是要釋放 p 最初通過 </SPAN>new int[100]<SPAN
lang=zh-cn>而得到的內(nèi)存空間，但事實上，p那時已經(jīng)指向</SPAN>girl[100]<SPAN
lang=zh-cn>了。結(jié)果，第一、最初的空間并沒有被釋放。第二、</SPAN>girl[100]<SPAN lang=zh-cn>
本由系統(tǒng)自行釋放，現(xiàn)在我們卻要強行釋放它。</SPAN></P>
<P> </P>
<H4><A name=20.4.1>20.4.1</A> <B><SPAN
lang=zh-cn>一個指針被刪除時，應指向最初的地址</SPAN></B></H4>
<P> </P>
<P>當一個指針通過<SPAN lang=en-us> +,-</SPAN> 等操作而改變了指向；那么在釋放之前，應確保其回到原來的指向。</P>
<P> </P>
<P>比如：</P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=en-us>int* p = new int[3];</SPAN></P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=en-us>*p = 1;</SPAN></P>
<P><SPAN lang=en-us>cout << *p << endl;</SPAN></P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=en-us>p++; //p</SPAN>的指向改變了，指向了下一元素</P>
<P><SPAN lang=en-us>*p = 2;</SPAN></P>
<P><SPAN lang=en-us>cout << *p << endl;</SPAN></P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=en-us>//</SPAN>錯誤的釋放：</P>
<P><SPAN lang=en-us>delete [] p;</SPAN></P>
<P> </P>
<P>在<SPAN lang=en-us> delete [] p
</SPAN>時，p指向的是第二個元素，結(jié)果該釋放將產(chǎn)生錯位：第一個元素沒有被釋放，而在最后多刪除了一個元素。相當你蓋房時蓋的是前3間，可以在拆房時，漏了頭一間，從第二間開始拆起，結(jié)果把不是你蓋的第4房間倒給一并拆了。</P>
<P> </P>
<P>如何消除這一嚴重錯誤呢？</P>
<P>第一種方法是把指針正確地<SPAN lang=en-us>"</SPAN>倒<SPAN
lang=en-us>"</SPAN>回原始位置：</P>
<P> </P>
<P><B><SPAN lang=en-us>p--;</SPAN></B></P>
<P><SPAN lang=en-us>delete [] p;</SPAN></P>
<P> </P>
<P>但當我們的指針指向變化很多次時，在釋放前要保證一步不錯地一一退回，會比較困難。所以另一方法是在最初時“備份”一份。在釋放時，直接釋放該指針即可。</P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=en-us>int* p = new int[3];</SPAN></P>
<P><B><SPAN lang=en-us>int* pbak = *p;
//</SPAN>備份</B></P>
<P> </P>
<P>//移動<SPAN lang=en-us> p</SPAN></P>
<P>……</P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=en-us>//</SPAN>釋放：</P>
<P><B><SPAN lang=en-us>delete [] pbak; </SPAN></B></P>
<P> </P>
<P>由于<SPAN lang=en-us>pba</SPAN>k正是指向p最初分配后的地址，我們刪除<SPAN
lang=en-us>pbak,</SPAN><SPAN
lang=zh-cn>就是刪除p最初的指向。此時我們不能再刪除一次p。這也就引出</SPAN>new / delete <SPAN
lang=zh-cn>及</SPAN> new[] / delete[] <SPAN
lang=zh-cn>在本章的最后一個問題。</SPAN></P>
<P> </P>
<H4><B><A name=20.4.2>20.4.2</A> <SPAN
lang=zh-cn>已釋放的空間，不可重復釋放</SPAN></B></H4>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>第一種情況，錯了最直接：</SPAN></P>
<P> </P>
<P>int* p = new int(71);</P>
<P>cout << *p << endl;</P>
<P> </P>
<P>delete p; //OK!</P>
<P>delete p; <FONT color=#ff0000>//ERROR! <SPAN
lang=zh-cn>重復刪除p</SPAN></FONT></P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>當然，如果同一指針在</SPAN>delete<SPAN
lang=zh-cn>之后，又通過</SPAN>new <SPAN lang=zh-cn>或</SPAN> new[] <SPAN
lang=zh-cn>分配了一次內(nèi)存，則需要再刪除一次:</SPAN></P>
<P> </P>
<P>int* p = new int(71);</P>
<P>cout << *p << endl;</P>
<P> </P>
<P>delete p; //OK!</P>
<P>...</P>
<P>p = new int(81);</P>
<P>delete p; //OK!</P>
<P>...</P>
<P> </P>
<P>p = new int[10];</P>
<P>for (int i=0; i<10; i++)</P>
<P> *p = i;</P>
<P> </P>
<P>...</P>
<P>delete [] p; //OK!</P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>上面代碼中，共計三次對p進行</SPAN>delete <SPAN lang=zh-cn>或</SPAN>
delete[]<SPAN lang=zh-cn>，但不屬于重復刪除。因為每次</SPAN>delete<SPAN
lang=zh-cn>都對應一次新的</SPAN>new<SPAN lang=zh-cn>。</SPAN></P>
<P><SPAN lang=zh-cn>我們下面所說的例子，均指一次</SPAN>delete<SPAN
lang=zh-cn>之后，沒有再次</SPAN>new<SPAN lang=zh-cn>，而重復進行</SPAN>delete<SPAN
lang=zh-cn>。</SPAN></P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>第二種情況，重復刪除同一指向的多個指針</SPAN></P>
<P> </P>
<P>int* p1 = new int(71);</P>
<P>int* p2 = p1; //<SPAN lang=zh-cn>p2和p1
現(xiàn)在指向同一內(nèi)存地址</SPAN></P>
<P> </P>
<P>cout << *p1 << endl;</P>
<P>cout << *p2 << endl;</P>
<P> </P>
<P>delete p1; //OK</P>
<P>delete p2; <FONT color=#ff0000>//ERROR! <SPAN
lang=zh-cn>p2所指的內(nèi)存，已通過</SPAN>delete <SPAN
lang=zh-cn>p1而被釋放，不可再</SPAN>delete<SPAN lang=zh-cn>一次。</SPAN></FONT></P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>同樣的問題，如果你先刪除了</SPAN>p2<SPAN
lang=zh-cn>，則同樣不可再刪除p1。</SPAN></P>
<P> </P>
<P>...</P>
<P>delete p2; //OK</P>
<P>delete p1; <FONT color=#ff0000>//ERROR</FONT></P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>第三種情況，刪除指向某一普通變量的指針</SPAN></P>
<P> </P>
<P>int a = 100;</P>
<P>int* p = &a;</P>
<P>delete p; //ERROR </P>
<P> </P>
<P>p <SPAN lang=zh-cn>不是通過</SPAN>new <SPAN
lang=zh-cn>得到新的內(nèi)存空間，而是直接指向固定變量：a。所以刪除</SPAN>p<SPAN
lang=zh-cn>等同要強行剝奪a的固有空間</SPAN>,<SPAN lang=zh-cn>會導致出錯。</SPAN></P>
<P> </P>
<H3><B><A name=20.5>20.5</A> C <SPAN lang=zh-cn>方式的內(nèi)存管理</SPAN></B></H3>
<P> </P>
<P>new/delete<SPAN
lang=zh-cn>只在C++里得到支持。在C里，內(nèi)存管理是通過專門的函數(shù)來實現(xiàn)。另外，為了兼容各種編程語言，操作系統(tǒng)提供的接口通常是 C
語言寫成的函數(shù)聲明 （</SPAN>Windows <SPAN
lang=zh-cn>本身也由C和匯編語言寫成）。這樣，我們就不得不同時學習C的內(nèi)存管理函數(shù)。</SPAN></P>
<P> </P>
<H4><B><A name=20.5.1>20.5.1</A> <SPAN lang=zh-cn>分配內(nèi)存</SPAN> malloc<SPAN
lang=zh-cn> 函數(shù)</SPAN></B></H4>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>需要包含頭文件：</SPAN></P>
<P>#include <alloc.h></P>
<P><SPAN lang=zh-cn>或</SPAN></P>
<P>#include <stdlib.h></P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>函數(shù)聲明</SPAN>(<SPAN lang=zh-cn>函數(shù)原型</SPAN>)<SPAN
lang=zh-cn>：</SPAN></P>
<P>void *malloc(int size);</P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>說明：</SPAN>malloc <SPAN
lang=zh-cn>向系統(tǒng)申請分配指定</SPAN>size<SPAN lang=zh-cn>個字節(jié)的內(nèi)存空間。返回類型是</SPAN>
void* <SPAN lang=zh-cn>類型。</SPAN>void* <SPAN
lang=zh-cn>表示未確定類型的指針。C,C++規(guī)定，</SPAN>void* <SPAN
lang=zh-cn>類型可以強制轉(zhuǎn)換為任何其它類型的指針。</SPAN></P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>從函數(shù)聲明上可以看出。</SPAN>malloc <SPAN lang=zh-cn>和</SPAN> new
<SPAN lang=zh-cn>至少有兩個不同</SPAN>:<SPAN lang=zh-cn> </SPAN>new<SPAN
lang=zh-cn> 返回指定類型的指針，并且可以自動計算所需要大小。比如：</SPAN></P>
<P> </P>
<P>int *p;</P>
<P> </P>
<P>p = new int; //<SPAN lang=zh-cn>返回類型為</SPAN>int* <SPAN
lang=zh-cn>類型</SPAN>(<SPAN lang=zh-cn>整數(shù)型指針</SPAN>)<SPAN
lang=zh-cn>，分配大小為</SPAN> sizeof(int);</P>
<P><SPAN lang=zh-cn>或：</SPAN></P>
<P> </P>
<P>int* parr;</P>
<P> </P>
<P>parr = new int [100]; //<SPAN lang=zh-cn>返回類型為</SPAN> int* <SPAN
lang=zh-cn>類型</SPAN>(<SPAN lang=zh-cn>整數(shù)型指針</SPAN>)<SPAN
lang=zh-cn>，分配大小為</SPAN> sizeof(int) * 100;</P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>而</SPAN> malloc <SPAN
lang=zh-cn>則必須由我們計算要字節(jié)數(shù)，并且在返回后強行轉(zhuǎn)換為實際類型的指針。</SPAN></P>
<P> </P>
<P>int* p;</P>
<P> </P>
<P>p = <B>(int *)</B> malloc (<B>sizeof(int)</B>);</P>
<P> </P>
<P><SPAN lang=zh-cn>第一、</SPAN>malloc <SPAN lang=zh-cn>函數(shù)返回的是</SPAN> void
*<SPAN lang=zh-cn> 類型，如果你寫成：</SPAN>p = malloc (sizeof(int)); <SPAN
lang=zh-cn>則程序無法通過編譯，報錯：“不能將</SPAN> void* <SPAN lang=zh-cn>賦值給</SPAN> int
*<SPAN lang=zh-cn> 類型變量”。所以必須通過</SPAN> <B>(int *)<SPAN lang=zh-cn>
?? 快捷鍵說明
復制代碼
Ctrl + C
搜索代碼
Ctrl + F
全屏模式
F11
切換主題
Ctrl + Shift + D
顯示快捷鍵
?
增大字號
Ctrl + =
減小字號
Ctrl + -