C编程指南-第7章-内存管理（3）

高质量C++/C编程指南-第7章-内存管理（3）2007-05-06林锐7.3.3 计算内存容量

用运算符sizeof可以计算出数组的容量（字节数）。示例7-3-3（a）中，sizeof（a）的值是12（注意别忘了’’）。指针p指向a，但是sizeof（p）的值却是4。这是因为sizeof（p）得到的是一个指针变量的字节数，相当于sizeof（char*），而不是p所指的内存容量。C++/C语言没有办法知道指针所指的内存容量，除非在申请内存时记住它。

注意当数组作为函数的参数进行传递时，该数组自动退化为同类型的指针。示例7-3-3（b）中，不论数组a的容量是多少，sizeof（a）始终等于sizeof（char *）。

char a[] = "hello world";

char *p = a;

cout<< sizeof（a） << endl; // 12字节

cout<< sizeof（p） << endl; // 4字节

示例7-3-3（a）计算数组和指针的内存容量

void Func（char a[100]）

{

cout<< sizeof（a） << endl; // 4字节而不是100字节

}

示例7-3-3（b）数组退化为指针

7.4指针参数是如何传递内存的？
如果函数的参数是一个指针，不要指望用该指针去申请动态内存。示例7-4-1中，Test函数的语句GetMemory（str, 200）并没有使str获得期望的内存，str依旧是NULL，为什么？

void GetMemory（char *p, int num）

{

p = （char *）malloc（sizeof（char） * num）;

}

void Test（void）

{

char *str = NULL;

GetMemory（str, 100）; // str 仍然为 NULL

strcpy（str, "hello"）; // 运行错误

}

示例7-4-1 试图用指针参数申请动态内存

毛病出在函数GetMemory中。编译器总是要为函数的每个参数制作临时副本，指针参数p的副本是 _p，编译器使 _p = p。如果函数体内的程序修改了_p的内容，就导致参数p的内容作相应的修改。这就是指针可以用作输出参数的原因。在本例中，_p申请了新的内存，只是把_p所指的内存地址改变了，但是p丝毫未变。所以函数GetMemory并不能输出任何东西。事实上，每执行一次GetMemory就会泄露一块内存，因为没有用free释放内存。

如果非得要用指针参数去申请内存，那么应该改用“指向指针的指针”，见示例7-4-2。

void GetMemory2（char **p, int num）

{

*p = （char *）malloc（sizeof（char） * num）;

}

void Test2（void）

{

char *str = NULL;

GetMemory2（&str, 100）; // 注意参数是 &str，而不是str

strcpy（str, "hello"）;

cout<< str << endl;

free（str）;

}

示例7-4-2用指向指针的指针申请动态内存

由于“指向指针的指针”这个概念不容易理解，我们可以用函数返回值来传递动态内存。这种方法更加简单，见示例7-4-3。

char *GetMemory3（int num）

{

char *p = （char *）malloc（sizeof（char） * num）;

return p;

}

void Test3（void）

{

char *str = NULL;

str = GetMemory3（100）;

strcpy（str, "hello"）;

cout<< str << endl;

free（str）;

}

示例7-4-3 用函数返回值来传递动态内存

用函数返回值来传递动态内存这种方法虽然好用，但是常常有人把return语句用错了。这里强调不要用return语句返回指向“栈内存”的指针，因为该内存在函数结束时自动消亡，见示例7-4-4。

char *GetString（void）

{

char p[] = "hello world";

return p; // 编译器将提出警告

}

void Test4（void）

{

char *str = NULL;

str = GetString（）; // str 的内容是垃圾

cout<< str << endl;

}

示例7-4-4 return语句返回指向“栈内存”的指针

用调试器逐步跟踪Test4，发现执行str = GetString语句后str不再是NULL指针，但是str的内容不是“hello world”而是垃圾。

如果把示例7-4-4改写成示例7-4-5，会怎么样？

char *GetString2（void）

{

char *p = "hello world";

return p;

}

void Test5（void）

{

char *str = NULL;

str = GetString2（）;

cout<< str << endl;

}

示例7-4-5 return语句返回常量字符串

函数Test5运行虽然不会出错，但是函数GetString2的设计概念却是错误的。因为GetString2内的“hello world”是常量字符串，位于静态存储区，它在程序生命期内恒定不变。无论什么时候调用GetString2，它返回的始终是同一个“只读”的内存块。