常见内存泄露及解决方案-选自ood启示录 new/delete,array new/arrray delete匹配 case 1: 在类的构造函数与析构函数中没有匹配地调用 new/delete!
解决方法:检查构造函数,在出现new的情况下,按相反的顺序在析构函数中匹配添加delete! 这里有两个意思: 1〉new与delete匹配,array new/array delete匹配; 2〉出现在前面的new要比出现在后面的new后匹配各自的delete; 比如: 构造函数: m_x = new int[10]; ... m_y = new CString; 则析构函数: delete m_y; ... delete []m_x;// 对于基本数据类型,用delete也可以,但为了统一,还// 是用array delete
case 2: 没有正确地清除嵌套的对象指针
也就是说,某个对象以引用语义(指针)了包含另一个对象,而不是以值的方式。 解决办法: 1〉养成好的成对编码习惯: 在外部函数分配的堆内存,不要在调用函数里面释放,而在外部函数内释放; 2〉尽量在构造函数里面分配内存,并注意不要犯case 1错误; 3〉在基类/继承类各管各的内存;(具体解析见下面的case 8)
for example: #include <iostream> #include <string>
// Melon : 甜瓜,西瓜; class Melon { public: Melon(char * var); ~Melon(); void print(void);
protected: private: char * m_variety; };
Melon::Melon(char * var) { m_variety = new char[strlen(var) + 1]; strcpy(m_variety,var); }
Melon::~Melon() { delete m_variety; }
void Melon::print() { std::cout << "I'm a " << m_variety << "Melon/n"; }
// Meal : 进餐; class Meal { public: Meal(char * var,char * res); ~Meal();
void print(void); protected: private: char * m_reastaurant; // 饭店 Melon * m_pMelon; // 方法2 // Melon m_Melon; };
Meal::Meal(char * var,char * res) // 方法2:改引用为值包含; // : m_Melon(var) { m_pMelon = new Melon(var); m_reastaurant = new char[strlen(res) + 1]; strcpy(m_reastaurant,res); }
Meal::~Meal() { delete m_reastaurant; delete m_pMelon;// 修改方法1; }
void Meal::print() { std::cout << "I'am a Meal owned by "; m_pMelon->print(); // 方法2 //m_Melon.print(); } int main(...) { cout << "case 2:/n"; Meal m1("Honeydew","Four Seasons"); // 蜜汁,四季饭店; Meal m2("Cantaloup","Brook Manor Pub"); // 香瓜,小溪家园酒吧; m1.print(); m2.print(); return 0; }
case 3:在释放对象数组时,没有使用delete []; 1>对于单个对象,单个基本类型(如int,double等)的变量,我们肯定采用delete,不会出错; 2>对于基本类型数组,由于不需要大小参数,因而,采用delete或array delete(delete []),均可以,如上例中,我便直接采用了delete m_variety,建议为了统一,采用delete []m_variety; 3>对于自定义的对象所组成的对象数组,则一定要采用array delete,这样编译器才会在释放内存前调用每个对象的析构函数,并调用 free释放对象数组空间; for example: #include <iostream> #include <string>
class Point { public: Point(int x = 0,int y = 0,char *col = "Red"); ~Point(); protected: private: int m_x; int m_y; char *m_color; };
Point::Point(int x,int y,char *col) :m_x(x),m_y(y) { m_color = new char[strlen(col) + 1]; strcpy(m_color,col); }
Point::~Point() { delete []m_color; std::cout << "In the deconstuctor of Point!/n"; }
int main(int argc,char *argv[]) { cout << "case 3:/n"; Point *p = new Point[5]; delete p; // 正确方法: // delete []p; return 0; }
case 4: 指向由指向对象的指针构成的数组不等同于与对象数组。 也就是说,数组的基本类型是指向对象的指针,此时,是用delete 还是delete [](array delete),并不重要,关键是指针并没有析构函数,必须用户自己调用delete语句.
for example: // Point类和case 3一样; int main(int argc,char *argv[]) { cout << "case 4:/n"; Point **pPtrAry = new Point*[10]; // 循环为每个指针分配一个Point对象; int i = 0; for (; i < 10; ++i) { pPtrAry[i] = new Point(i,i,"Green"); }
// 下面语句并没有释放10个Point对象,释放的只是他们的指针所组成的数组 // 占用的10*sizeof(Point*) 空间,造成了内存泄露 // (180 = 10*sizeof(Point) + 10* 6; (6= sizeof("Green"))) //delete []pPtrAry;
// 正确的方法: for (i = 0; i < 10; ++i) { delete pPtrAry[i]; } delete[]pPtrAry; // 或者delete pPtrAry; return 0; }
case 5: 缺少拷贝构造函数
这没什么好说的,主要是解决编译器缺省添加的拷贝构造函数不足!缺省的拷贝构造函数采用位拷贝, 如下代码: Point x; Point y(x); 这样会导致两个Point对象 x,y的 m_color指向同一个"Red"字符串; 当某个对象释放后,另外一个对象的 m_color变成悬空指针,从而导致程序异常;
解决方法: 编写自己的拷贝构造函数; 对于Point类,编写如下: Point::Point(const Point& y) : m_x(y.m_x),m_y(y.m_y) { m_color = new char[strlen(y.m_color) + 1]; ::strcpy(m_color,y.m_color); }
case 6: 缺少重载赋值运算符,理由和上面一样! 需要注意其实现的细节区别: 1> 拷贝构造函数编译器会自动阻止自己构造自己,比如: Point x(x); // 出错; 但是,赋值操作不会; Point x = x; // 编译期不会出错,但运行期会出错! 上面的错误原因在于,编译器虽然为x分配了内存,但调用拷贝构造函数时,m_color还没初始化; 建议,尽量不要用这种方法初始化,以便将错误在编译期间显示出来; 2> 赋值运算符必须区别是否自身赋值; 3> 在赋值前必须释放原有new操作分配的资源(当然,其他文件等资源也要释放,这里只讨论内存溢出,略过不提!)
最后实现如下: const Point& Point::operator =(const Point& rhs) { // 防止自己复制自己 // 这里采用简单的地址比较法,比较安全的是采用COM相同的方法编一个唯一编码生成函数; if (this != &rhs) { m_x = rhs.m_x; m_y = rhs.m_y; // 删除原有资源空间; // 必须牢记; delete m_color; m_color = new char[strlen(rhs.m_color) + 1]; strcpy(m_color,rhs.m_color); } return *this; }
注意,最左边的const声明可以不要,要得话是为了阻止如下语句: (x = y) = z; 但由于基本类型也支持,为了与基本类型一致,可以去掉const约束;
case 7: 关于nonmodifying运算符重载的常见错误; 所谓nonmodifying运算符就是不改变操作数的值,并且返回结果类型与操作数一样;比如数学运算符; 而关系运算符则不满足,因为其结果为bool型; 赋值运算符也不是(=,+=,<<=等等);
主要原因是,大家可能将结果保存到一个局部变量里面,而返回结果为了效率采用了引用(&); 解决方法: 1> 利用static,将临时变量作为类的内部存储单元; 不足,不适合嵌套使用和多线程,比如 w = x+y+z; for example:
// case 7,解决方法1:static const Point& Point::operator +(const Point& rhs) const { static Point temp; temp.m_x = this->m_x + rhs.m_x; temp.m_y = this->m_y + rhs.m_y; // 释放前一个值的资源; delete temp.m_color; temp.m_color = new char[strlen(this->m_color) + strlen(rhs.m_color) + 1]; sprintf(temp.m_color,"%s%s",this->m_color,rhs.m_color); return temp; }
注意,这里为了简单,并没有考虑类型转换,实际中二元运算符通常采用友元函数形式实现,具体判断方法请看Effective c++ Item 19;
2> 改引用语义为值语义;(最好办法,但会降低效率) 注意,有人也许会用指针方法,比如如下: Point *temp = new Point; ... return (*temp); 这样会产生一个无名对象,并且位于堆上,从而造成内存泄露;
const Point Point::operator +(const Point& rhs) const { Point temp; temp.m_x = this->m_x + rhs.m_x; temp.m_y = this->m_y + rhs.m_y; // 释放前一个值的资源; delete temp.m_color; temp.m_color = new char[strlen(this->m_color) + strlen(rhs.m_color) + 1]; sprintf(temp.m_color,rhs.m_color); return temp; }
case 8: 没用将基类的析构函数定义成虚函数; 解决方法: 将基类的析构函数定义为虚函数;
这种情况主要出现在下面情况: 基类指针指向派生类; for example: Apple is a kind of fruit,and banana also is; so someone write such codes:
Fruit *basket[20]; for (int i = 0; i < 10; ++i) { basket[i] = new Apple; // 输入水果信息; ... }
for (; i < 20; ++i) { basket[i] = new Banana; // 输入香蕉信息; ... }
// 如果Fruitde析构函数不是虚函数,则会造成内存溢出(假设Apple或Banana的构造函数中有new语句,否则不会) for (i = 0; i < 20; ++i) { delete basket[i]; } 具体实现略!
注意:1> 该错误具有隐蔽性,当所有派生类均没有新的new操作时,不会产生内存溢出;因而,最好遵循以下原则:将基类构造函数定义为非虚函数,则该类不允许扩展;2> 如果不是虚函数,则释放基类指针不会调用派生类的析构函数,即使它指向一个派生类对象;3> 不管是不是虚函数,释放派生类指针均会调用基类的析构函数,且调用顺序不变;4> 如果为虚函数,则释放基类指针且该指针指向一个派生类,则会先调用派生类的析构函数,再调用基内的析构函数! (编辑:李大同)
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