《c语言深度剖析》读书笔记（五）内存管理-白红宇的个人博客

发布日期：2021-05-13 00:02:04 浏览次数：17 分类：精选文章

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关于指针、堆栈和常见内存错误的技术心得

作为一个开发者，我最近在学习C语言的内存管理，尤其是关于指针的使用和内存泄漏的防治。以下是一些我学习过程中的体会和感悟。

在编程中，指针是非常常用的数据结构，但它也容易引发问题。以下是一些需要注意的点：

初始化指针：定义一个指针变量时，最好一开始就将其初始化为NULL。此外，使用完成后也要将指针变量设置为NULL，这样可以避免指针“悬空”地指向无效内存地址，导致潜在的安全隐患。

避免未经 initialization 的使用：未初始化的指针可能会指向程序中未被使用或已经释放的内存区域，导致无法预知的崩溃问题。记住，只有在明确知道指针指向有效地址时，才可以安全地访问它。

在程序运行过程中，内存被划分为几个关键区域，每个区域都有其特点和使用场景：

静态区（Static Area）

静态区保存的是自动全局变量和static修饰的全局或局部变量。这些变量在程序整个生命周期内都存在，由编译器在编译时就分配好内存位置。它们在程序结束时不会被释放，与堆栈和堆的内存管理无关。

堆栈（Stack）

堆栈主要用于存储函数调用时的局部变量、参数和返回值。当一个函数执行完毕时，堆栈上的内存会自动释放，这使得堆栈的使用非常高效。然而，由于其空间有限，较大规模的数据（如大型数组或结构体）的分配往往需要使用堆。

堆（Heap）

堆是通过malloc、calloc等函数或new操作符分配的内存区域。与堆栈不同，堆的内存可以灵活分配和释放。然而，堆的使用需要开发者手动释放内存，否则就会导致内存泄漏。堆的内存一直存在直到程序结束，除非被显式释放。

在实际开发中，内存相关的错误是非常常见的，但大多数错误都是可以预防的。以下是一些值得注意的地方：

没有正确初始化变量

在定义一个变量时，尤其是指针变量，第一件事就是要初始化。初始化的目的是为了避免未经授权的内存访问，防止程序崩溃或信息泄露。如果是指针，初始化为NULL是最好的选择。

内存偏 CCC allocated 和释放次数失衡

使用malloc或new分配内存时，必须记得正确释放。经常出现的情况是“malloc once, free twice”，这会导致程序运行错误。为了避免内存泄漏，可以使用智能指针（如unique_ptr在C++中）来自动管理内存。

堆栈溢出

堆栈溢出通常发生在递归调用的过深（栈溢出）或局部变量过多（局部栈溢出）。对于递归调用的过深，可以限制递归深度；对于局部栈溢出，可以增加栈的大小或使用对显示栈。

显示调用free或delete时缓冲错误

在释放内存时，必须确保指针指向的是堆分配的内存地址。例如，在delete操作符中tones不能直接使用free释放内存，否则会导致指针指向无效内存，引发运行时错误。

通过遵循上述规范和原则，我们可以有效地管理内存，避免内存泄漏和其他相关问题。正如一句老话所说：“内存管理就是百万条窃窃私语，千钧一发便成谜。”只有将内存管理作为首要任务，才能编写稳定、高效的程序。

希望这篇文章能给大家提供一些实用的技术洞察！如果你有任何问题或建议，也欢迎在下方留言交流！

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