内存使用问题应该注意这五点

* 在程序员的世界里，“内存”这个词被比作“雷区”，因为很多时候程序代码编译能通过，但是结果却不是我们想要的，或者编译的时候中断，这时候，我们便开始绞尽脑汁地调试，想尽各种办法，经过七七四十九天之后，突然眼前一亮，oh my god！居然是一个语句中内存使用错误。所以，与其花费那么多时间调试，还不如好好想想如何尽量少出现这种错误。下面，我总结了在内存使用时的常见错误。*

1.对NULL指针进行解引用操作

内存使用最常见的错误就是忘记检查所请求的内存分配是否成功，此外，在函数实现的时候，如果有指针变量作为形参，没有对参数进行NULL判断。下面给出几点建议：

（1）使用malloc（）的时候，一定要使用if（）语句进行判断，如code1所示。当然，你也可以按照自己的方式进行指针检查。

//code1：
int *ptr = (int *)(10 * sizeof(int));
if (NULL == ptr)
exit(EXIT_FAILURE);

（2）在函数的入口处，若形参为指针变量，则用assert（）检查指针是否为空，形如assert(NULL!=ptr);

（3）定义一个指针变量时，一定要将其初始化，可以为某个值的地址，可以为NULL。

2.对内存的使用越界

对内存的使用越界，比如你申请了一块空间，每次使用一定的字节，若算法出错，导致使用了你所申请的空间的下一个空间。这个时候，这块空间有可能是不可访问的，对于这种情况你还是很幸运的，至少编译器会有错误提示。然而，如果这块空间正好存放了其他有用的数据，那么你的做法将会改变这块空间的内容，这个问题是非常让人头疼的，因为在大多数情况下，编译器是不会报错的，而且还能显示结果，只是结果很可能不是你想要的。来看code2，先自己想想结果是什么？

//code2

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()
{
int i = 0;
int arr[10];
for (i = 0; i <= 12; i++)
{
arr[i] = 0;
printf("%d ", arr[i]);
}

system("pause");
return 0;
}

来看结果



简直让人大吃一惊，出现了死循环。我们知道，栈是向下增长的，而数组元素的地址是依次升高的，在vs2013编译器下，变量i和数组arr中间空了2个字节的大小（注意，在其他编译器下很可能不是两个字节，比如vc6.0或者gcc）。当arr[9]被赋值为0时，循环会继续进行，此时，（arr+10）、（arr+11）（arr+12）这三快内存都被赋值为0，但是，注意到arr+12这块内存空间正好是变量i的空间，当我们执行（arr+12）=0；的时候，变量i又从新变成了0。这样，明白了为什么会死循环了吧。

3.释放并非动态分配的内存

在第2中情况下，假如这块空间是使用malloc（）在堆上开辟的，当你想要用free（）释放的时候，程序便会中断（我的环境是在Windows平台的vs2013下）。如code2所示。

//code3
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

int main()
{
char *p = "hello world!";
char *ptr = NULL;
int len = strlen(p);

ptr = (char *)malloc(len*sizeof(char));
if (NULL == ptr)
exit(0);
strcpy(ptr, p);

printf("%s\n", ptr);

system("pause");
return 0;
}

结果的确是我们想要的，可是，这里出现什么问题了呢?注意到代码中没有用free（）释放，这时我们在printf(“%s\n”, ptr);语句后面加上free（ptr）会发生什么了？如下图所示：



当我们调试的时候，会发现程序终止在free（ptr）处，因为strlen（）计算长度的时候并没有把‘\0’加进去，但是在拷贝的时候，把‘\0’也放到了ptr所指向的内存中，但是很明显空间不够用，这时‘\0’放在了我们申请的空间的下一个字节的地方。当我们使用free（）释放的时候，企图把不是动态分配的空间也给释放掉，这时非法的，所以程序发生了中断。

4.释放动态分配内存的一部分

在使用free（）时，传递给free函数的指针必须是一个从malloc、calloc或realloc函数返回的指针，并且不能企图释放这块内存的一部分。比如free（ptr+2），其中ptr是由malloc分配的内存。但是，relloc函数可以缩小一块动态分配的内存，可是有效地释放它尾部的部分内存。

5.使用了已被释放的内存

有时候，当我们的代码量非常大的时候，会容易犯这样的错误，在free掉某个内存之后，我们依然对其进行使用。这种情况下，在vs2013软件中会出现如下图所示的中断。