论C/C++函数间动态内存的传递

winston

当你涉及到C/C++的核心编程的时候，你会无止境地与内存管理打交道。这些往往会使人受尽折磨。所以如果你想深入C/C++编程，你必须静下心来，好好苦一番。 　　现在我们将讨论C/C++里我认为哪一本书都没有完全说清楚，也是涉及概念细节最多，语言中最难的技术之一的动态内存的传递。并且在软件开发中很多专业人员并不能写出相关的合格的代码。
　　一、引入
　　看下面的例子，这是我们在编写库函数或者项目内的共同函数经常希望的。　　void MyFunc（char *pReturn， size_t size）

3. 　　{………
4. 　　pReturn = （char *）malloc（sizeof（char） * num）；………

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　　}我们可以很明显地看出代码作者的意图，他想在函数调用处声明一个指针　char *pMyReturn=NULL；然后调用MyFunc处理并返回一段长度为size的一段动态内存。
　　那么作者能达到预期的效果吗？
　　那么我可以告诉作者，他的程序在编译期很幸运地通过了，可是在运行期他的程序崩溃终止。原因何在，是他触犯了系统不可侵犯的条款：错误地操作内存。
　　二、内存操作及问题相关知识点
　　为了能彻底解决动态内存传递的问题，我们先回顾一下内存管理的知识要点。
　　（1）内存分配方式有三种：
　　从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量，static变量。
　　在栈上创建。在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。
　　从堆上分配，亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存，程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由我们决定，使用非常灵活。
　　（2）指针的操作流程
　　申请并初始化或设置为空：
　　int *pInt=NULL；开辟空间或者使其指向对象：
　　pInt=new Int（3）；或者int i=3；pint=&i；用指针（更确切地说是操作内存，在使用之前加if（pint！=NULL）或者assert（pInt！=NULL）后再使用，以防内存申请失败的情况下使用指针）：
　　if（p！=NULL） {use pint}；释放使用完的内存
　　free（pInt）；置指针为空
　　pInt=NULL；（避免野指针的出现）
　　（3）在函数的参数传递中，编译器总是要为函数的每个参数制作临时副本，如果参数为p的话，那么编译器会产生p的副本_p，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。
　　三、问题分析
　　根据上面的规则我们可以很容易分析例子中失败的原因。　　void MyFunc（char *pReturn， size_t size）

3. 　　{………
4. 　　pReturn = （char *）malloc（sizeof（char） * num）；………
5. 　　} void main（void）{             char *pMyReturn=NULL；             MyFunc（pMyReturn，10）；      }

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在MyFunc（char *pReturn， size_t size）中_pMyReturn真实地申请到了内存， pMyReturn申请了新的内存，只是把_pMyReturn 所指的内存地址改变了，但是pMyReturn丝毫未变。所以函数MyFunc并不能输出任何东西。事实上，每执行一次MyFunc就会泄露一块内存，因为没有用free释放内存。
　　四、问题解决方案
　　函数间传递动态数据我们可以有三种解决方法。
　　方法一：如果我们是用C++编程，我们可以很方便地利用引用这个技术。我也极力推荐你用引用，因为它会使你少犯一些错误。以下是一个例子。　　void MyFunc（char* &pReturn，size_t size）{ pReturn=（char*）malloc（size）；memset（pReturn，0x00，size）；if（size>=13）

3. 　　strcpy（pReturn，"Hello World！"）；}
4. 　　void main（）{          char
5. *pMyReturn=NULL；MyFunc（pMyReturn，15）；         if（pMyReturn！=NULL）
6. 　　 {             char *pTemp=pMyReturn；while（*pTemp！=''\0''）
7. 　 　    cout<<*pTemp++；pTemp=NULL；strcpy（pMyReturn，"AAAAAAAA"）；free（pMyReturn）；pMyReturn=NULL；         }        //方法二：利用二级指针
8. 　　void MyFunc （char ** pReturn， size_t size）
9. 　　{ * pReturn = （char *）malloc（size）；       }       void main（void）
10. 　　{            char * pMyReturn = NULL；          MyFunc （&pMyReturn， 100）;}

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// 注意参数是 & pMyReturn if（pMyReturn！=NULL）{ strcpy（pMyReturn， "hello"）；cout<< pMyReturn << endl；free（pMyReturn）；pMyReturn=NULL；}}为什么二级指针就可以了。原因通过函数传递规则可以很容易地分析出来。我们将& pMyReturn传递了进去，就是将双重指针的内容传递到了函数中。函数过程利用改变指针的内容，这样pMyReturn很明显指向了开辟的内存 .
　　方法三：用函数返回值来传递动态内存　　char * MyFunc （void）

3. 　　{ char *p =new char[20]；memset（p，0x00，sizeof（p））；return p；} void
4. main（void）
5. 　　{ char *str = NULL；str = MyFunc（）；if（str！=NULL）
6. 　　{ strcpy（str，"Hello，baby"）；cout<< str <<
7. endl；free（str）；str=NULL；}

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请注意的是函数写成这样的话，你是不能返回什么动态内存的，因为p指向的是字符串常量。内存在位于静态存储区上分配，你无法改变。（你想要得到动态内存我们一定要看到malloc或者new）。　　char * MyFunc （void）

3. 　　{ char *p =“Hello World”
4. 　　return p；}

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结束语
　　操作内存是C/C++一个难点，我们作为专业的软件开发人员。应该深入理解并能灵活地掌握指针和内存的操作。

ztenv

嗯，分析得不错，新人很适合学习一下