對于任何使用 C 語言的人，如果問他們 C 語言的煩惱是什么，其中許多人可能會回答說是指針和內(nèi)存泄漏。這些的確是消耗了開發(fā)人員大多數(shù)調(diào)試時(shí)間的事項(xiàng)。指針和內(nèi)存泄漏對某些開發(fā)人員來說似乎令人畏懼，但是一旦您了解了指針及其關(guān)聯(lián)內(nèi)存操作的基礎(chǔ)，它們就是您在 C 語言中擁有的大工具。
本文將與您分享開發(fā)人員在開始使用指針來編程前應(yīng)該知道的秘密。本文內(nèi)容包括：
導(dǎo)致內(nèi)存破壞的指針操作類型
在使用動態(tài)內(nèi)存分配時(shí)必須考慮的檢查點(diǎn)
導(dǎo)致內(nèi)存泄漏的場景
如果您預(yù)先知道什么地方可能出錯(cuò)，那么您就能夠小心避免陷阱，并消除大多數(shù)與指針和內(nèi)存相關(guān)的問題。
什么地方可能出錯(cuò)？
有幾種問題場景可能會出現(xiàn)，從而可能在完成生成后導(dǎo)致問題。在處理指針時(shí)，您可以使用本文中的信息來避免許多問題。
未初始化的內(nèi)存
在本例中，p 已被分配了 10 個(gè)字節(jié)。這 10 個(gè)字節(jié)可能包含垃圾數(shù)據(jù)，如圖 1 所示。
char *p = malloc ( 10 );
圖 1. 垃圾數(shù)據(jù)
如果在對這個(gè) p 賦值前，某個(gè)代碼段嘗試訪問它，則可能會獲得垃圾值，您的程序可能具有不可預(yù)測的行為。p 可能具有您的程序從未曾預(yù)料到的值。
良好的實(shí)踐是始終結(jié)合使用 memset 和 malloc，或者使用 calloc。
char *p = malloc (10);
memset(p,’\0’,10);
現(xiàn)在，即使同一個(gè)代碼段嘗試在對 p 賦值前訪問它，該代碼段也能正確處理 Null 值（在理想情況下應(yīng)具有的值），然后將具有正確的行為。
內(nèi)存覆蓋
由于 p 已被分配了 10 個(gè)字節(jié)，如果某個(gè)代碼片段嘗試向 p 寫入一個(gè) 11 字節(jié)的值，則該操作將在不告訴您的情況下自動從其他某個(gè)位置“吃掉”一個(gè)字節(jié)。讓我們假設(shè)指針 q 表示該內(nèi)存。
圖 2. 原始 q 內(nèi)容
圖 3. 覆蓋后的 q 內(nèi)容
結(jié)果，指針 q 將具有從未預(yù)料到的內(nèi)容。即使您的模塊編碼得足夠好，也可能由于某個(gè)共存模塊執(zhí)行某些內(nèi)存操作而具有不正確的行為。下面的示例代碼片段也可以說明這種場景。
char *name = (char *) malloc(11);
// Assign some value to name
memcpy ( p,name,11); // Problem begins here
在本例中，memcpy 操作嘗試將 11 個(gè)字節(jié)寫到 p，而后者僅被分配了 10 個(gè)字節(jié)。
作為良好的實(shí)踐，每當(dāng)向指針寫入值時(shí)，都要確保對可用字節(jié)數(shù)和所寫入的字節(jié)數(shù)進(jìn)行交叉核對。一般情況下，memcpy 函數(shù)將是用于此目的的檢查點(diǎn)。
內(nèi)存讀取越界
內(nèi)存讀取越界 (overread) 是指所讀取的字節(jié)數(shù)多于它們應(yīng)有的字節(jié)數(shù)。這個(gè)問題并不太嚴(yán)重，在此就不再詳述了。下面的代碼提供了一個(gè)示例。
char *ptr = (char *)malloc(10);
char name[20] ;
memcpy ( name,ptr,20); // Problem begins here
在本例中，memcpy 操作嘗試從 ptr 讀取 20 個(gè)字節(jié)，但是后者僅被分配了 10 個(gè)字節(jié)。這還會導(dǎo)致不希望的輸出。
本文將與您分享開發(fā)人員在開始使用指針來編程前應(yīng)該知道的秘密。本文內(nèi)容包括：
導(dǎo)致內(nèi)存破壞的指針操作類型
在使用動態(tài)內(nèi)存分配時(shí)必須考慮的檢查點(diǎn)
導(dǎo)致內(nèi)存泄漏的場景
如果您預(yù)先知道什么地方可能出錯(cuò)，那么您就能夠小心避免陷阱，并消除大多數(shù)與指針和內(nèi)存相關(guān)的問題。
什么地方可能出錯(cuò)？
有幾種問題場景可能會出現(xiàn)，從而可能在完成生成后導(dǎo)致問題。在處理指針時(shí)，您可以使用本文中的信息來避免許多問題。
未初始化的內(nèi)存
在本例中，p 已被分配了 10 個(gè)字節(jié)。這 10 個(gè)字節(jié)可能包含垃圾數(shù)據(jù)，如圖 1 所示。
char *p = malloc ( 10 );
圖 1. 垃圾數(shù)據(jù)
如果在對這個(gè) p 賦值前，某個(gè)代碼段嘗試訪問它，則可能會獲得垃圾值，您的程序可能具有不可預(yù)測的行為。p 可能具有您的程序從未曾預(yù)料到的值。
良好的實(shí)踐是始終結(jié)合使用 memset 和 malloc，或者使用 calloc。
char *p = malloc (10);
memset(p,’\0’,10);
現(xiàn)在，即使同一個(gè)代碼段嘗試在對 p 賦值前訪問它，該代碼段也能正確處理 Null 值（在理想情況下應(yīng)具有的值），然后將具有正確的行為。
內(nèi)存覆蓋
由于 p 已被分配了 10 個(gè)字節(jié)，如果某個(gè)代碼片段嘗試向 p 寫入一個(gè) 11 字節(jié)的值，則該操作將在不告訴您的情況下自動從其他某個(gè)位置“吃掉”一個(gè)字節(jié)。讓我們假設(shè)指針 q 表示該內(nèi)存。
圖 2. 原始 q 內(nèi)容
圖 3. 覆蓋后的 q 內(nèi)容
結(jié)果，指針 q 將具有從未預(yù)料到的內(nèi)容。即使您的模塊編碼得足夠好，也可能由于某個(gè)共存模塊執(zhí)行某些內(nèi)存操作而具有不正確的行為。下面的示例代碼片段也可以說明這種場景。
char *name = (char *) malloc(11);
// Assign some value to name
memcpy ( p,name,11); // Problem begins here
在本例中，memcpy 操作嘗試將 11 個(gè)字節(jié)寫到 p，而后者僅被分配了 10 個(gè)字節(jié)。
作為良好的實(shí)踐，每當(dāng)向指針寫入值時(shí)，都要確保對可用字節(jié)數(shù)和所寫入的字節(jié)數(shù)進(jìn)行交叉核對。一般情況下，memcpy 函數(shù)將是用于此目的的檢查點(diǎn)。
內(nèi)存讀取越界
內(nèi)存讀取越界 (overread) 是指所讀取的字節(jié)數(shù)多于它們應(yīng)有的字節(jié)數(shù)。這個(gè)問題并不太嚴(yán)重，在此就不再詳述了。下面的代碼提供了一個(gè)示例。
char *ptr = (char *)malloc(10);
char name[20] ;
memcpy ( name,ptr,20); // Problem begins here
在本例中，memcpy 操作嘗試從 ptr 讀取 20 個(gè)字節(jié)，但是后者僅被分配了 10 個(gè)字節(jié)。這還會導(dǎo)致不希望的輸出。