有“C++的百科全书”,C++程序员人手必备。对语法、语义的描述非常细致和严谨,适合有一定经验的C、C++程序员作为工具书和理论指导书使用,但由于其有一定深度,而没有进阶顺序的章节安排,所以不适合初学者做为教材使用,价格略高。
难度:★★☆
质量:★★★★★
广度:★★★★★
深度:★★★★
性价:★★★☆
2.《C++Primer Plus》
初学C++不错的书,覆盖面较全,章节安排比较合理,由浅入深,也很容易,故因此失去了一些深度。价格比较便宜,但翻译质量略有不足。
难度:☆
质量:★★★☆
广度:★★★★
深度:★★★
性价:★★★☆
3.《Essential C++》
lippman的一部面向初学者的作品。在他写了那么后一本primer之后,为何还要写这么薄这么浅的书呢?其实primer对于初学者来说太笨重了,而这本书却是从不同的方面——C++的本质和组织结构对语言进行阐释,可以帮助初学者对这门语言有一个大致的了解,但知识范围不很全面,不适合系统学习,读者需要一定的编程知识。
难度:★☆
质量:★★★★
广度:★★★☆
深度:★★★
性价:★★☆
4.《Effective C++》、《More Effective C++》
C++真牛人大手笔,之以条款的形式回答了程序员在使用C++时经常提出的“因该注意些什么?”,“因该避免什么?”,“因该怎样去解决?”,“为什么?”等问题。C++程序员想要让自己的水平上更高的档次,此二书必看。价格稍贵,有一定难度,不适合初学者。
难度:★★★☆
质量:★★★★★
广度:★★★
深度:★★★★★
性价:★★
5.《C++编程思想》
除了讲述语言之外,有一定的工程性,从设计者的角度来描述C++怎样应用在实际的项目中。语言描述的全面性欠佳,但还是有一定精度的,尤其是在一些小技巧方面。本书还引入了大量的战例,通过一个个的真实项目来引导你使用C++的思想去思考问题。翻译很差,有一定难度。
难度:★★☆
质量:★★★
广度:★★★☆
深度:★★★★
性价:★★★
6.《C++大学教程》
正如其名,真正的大学教程,非常适合初学者学习,内容由浅入深,对C++各项特性的描述都很到位,章节的安排很有条理性,但深度略显不足,翻译质量不能称之为很好,有一定的疏漏,但对于厚度来讲,价格还算比较便宜。
难度:★
质量:★★★☆
广度:★★★★★
深度:★★★★
性价:★★★★☆
7.《C++语言的设计和演化》
对于热爱C++的朋友来说,确实好书一本,可以当做小说来读,可以放在厕所或床头上以供消遣。本书对语言本身描述很少,并有一定难度。读者需要对C++有一定了解,不适合初学者阅读。
难度:★★★
质量:★★★
广度:★★☆
深度:★★★★
性价:★★★
8.《C++程序设计语言》
C++之父所作,被称之为“C++圣经”。不仅对语言,而且对语言周边的一些如发展史、语义哲学都有比较详细的描述。对语言的描述较为全面,同时包含一部分和程序库相关联的知识,并有一定深度,适合有一定语言基础的初学者,翻译质量不错,价格适中。
难度:★☆
质量:★★★★☆
广度:★★★★☆
深度:★★★★
性价:★★★☆
9.《深度探索C++对象模型》
第一代C++编译器开发主管所写。如果你想成为真正的C++高手,看这本书,他为你讲述了编译器在处理各种语法时在“后台”所做的事。对C++有较深入了解的读者会在读后有恍然大悟之感。候杰翻译,质量相当不错,但内容太深,只适合对C++有较深了解的读者,价格偏贵。
难度:★★★★☆
质量:★★★★★
广度:★★★
深度:★★★★★
性价:★★
10.《C++程序设计教程》(钱能-清华版)
国人所著,国人水平实在有限,深度和广度欠佳,放在这十大里实在是因为再挑不出好书了。可圈可点之处有讲解较为清析、简单,符合中国学生思路,价格便宜。
难度:☆
质量:★★★
广度:★★★☆
深度:★★★
性价:★★★★★
所有的书都可以自学,就看你有没有耐力了
李明杰《30小时快速精通C++和外挂实战》(高清视频)百度网盘
链接: https://pan.baidu.com/s/1RtRIZ5XS6Dae7besjIVABA
提取码: pchs 复制这段内容后打开百度网盘手机App, *** 作更方便哦若资源有问题欢迎追问~
到目前为止,掌握的内存开辟方式有:int val = 10//在栈空间上开辟4个字节
int arr[10]//在栈空间上开辟40个字节的连续空间
而这上述的方法都有两个特点:
开辟的空间大小是固定的
数组在申明的时候,必须指定数组的长度,它所需要的内存在编译时分配。
但是对于空间的需求,不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道,那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了。
这时候就只能试试动态内存开辟了。
2. 动态内存函数的介绍
2.1 malloc和free
C语言提供了一个动态内存开辟的函数:
//返回类型:void*指针,参数要开辟空间的字节数
void* malloc(size_t size)
1
2
1
2
这个函数向内存申请一块连续可用的空间,并返回指向这块空间的起始字节的地址。
如果开辟成功,则返回一个指向开辟好空间的指针。
如果开辟失败,则返回一个NULL指针,因此malloc的返回值一定要做检查。
返回值的类型是 void* ,所以malloc函数并不知道开辟空间的类型,具体在使用的时候使用者自己来决定。
如果参数 size 为0,malloc的行为是标准是未定义的,取决于编译器。
举个例子:
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int arr[10] = { 0 }
//开辟40个字节的空间
int* pa = (int*)malloc(40)
//如果为NULL表示开辟失败
//打印错误信息结束程序
if (pa == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno))
return 1
}
//正常使用
for(int i = 0i <10 ++i)
{
*(pa + i) = i
//等价于p[i]
}
for(int i = 0i <10 ++i)
{
printf("%d ", *(pa + i))
}
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
代码中数组的开辟形式与动态内存开辟的形式有什么不同呢?
首先它们的存储区域是不一样的,内存分为栈区、堆区和静态区。
栈区是用来存放局部变量、形式参数和临时性的变量等
堆区是用来存放malloc、calloc、realloc和free开辟和 *** 作的空间。
而int arr[10] = { 0 }这是在栈区上申请40个字节,通过int* pa = (int*)malloc(40)申请的空间则在堆区上,malloc申请的空间如果不够大,可以调整,而在栈区申请的空间大小不能随便乱动。
上面代码中虽然最后没有free(释放)掉申请的空间,但是并不意味着内存空间会泄露,当程序退出的时候,系统会自动回收内存空间的。
内存泄漏:这块空间分配给你,你用完之后不还回,这时这块空间你不用了你也不还,别人也不用不上了,如果永远不还,就意味着永远也拿不到该空间,这就意味着这块空间丢了,也就是内存泄漏
和malloc相关的函数是free,专门是用来做动态内存的释放和回收的,函数原型如下:
void free (void* ptr)
1
1
free函数用来释放动态开辟的内存。
如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的,那free函数的行为是未定义的(error)。
如果参数 ptr 是NULL指针,则函数什么事都不做。
int main()
{
int* pa = (int*)malloc(40)
if (pa == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno))
return 1
}
//正常使用完后释放,相当于把该内存空间
//还给 *** 作系统了
free(pa)
//然后把pa赋值为空指针
//这是因为虽然释放了该内存块
//但是pa依然记得这块空间的起始地址
//所以要让pa彻底“失忆”
//不让它在指向这块空间
pa = NULL
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2.2 calloc
除了malloc,还提供了一个函数叫 calloc, calloc 函数也用来动态内存分配。原型如下:
//返回类型:void*指针,参数:要开辟数据的个数,数据大小所占的字节数
void* calloc (size_t num, size_t size)
1
2
1
2
函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间,并且把空间的每个字节初始化为0。
与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0。
比如:
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
//开辟40个字节的空间
int* pa = (int*)calloc(10, sizeof(int))
//如果为NULL表示开辟失败
//打印错误信息结束程序
if (pa == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno))
return 1
}
for (int i = 0i <10++i)
{
printf("%d ", pa[i])
}
free(pa)
pa = NULL
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
在这里插入图片描述
calloc = malloc + memset.
2.3 realloc
realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
有时会我们发现过去申请的空间太小了,有时候我们又会觉得申请的空间过大了,那为了合理的时候内存,我们一定会对内存的大小做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存大小的调整。
函数原型如下:
void* realloc (void* ptr, size_t size)
1
1
ptr 是要调整的内存地址
size 调整之后新大小
返回值为调整之后的内存起始位置。
这个函数调整原内存空间大小的基础上,还会将原来内存中的数据移动到新的空间。
比如说:
int main()
{
int* pa = (int*)malloc(40)
if (pa == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno))
return 1
}
//赋值1~10
for (int i = 0i <10++i)
{
*(pa + i) = i + 1
}
//这时空间不够用了
//使用realloc来扩容
//把要调整空间的起始地址
//和增添后的空间总大小传参
//原来大小40,再增加40,所以是80
realloc(pa, 80)
//那么这个函数在内存中是怎么工作的?
//下面解释
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
realloc在调整内存空间的是存在两种情况:
情况1:原有空间之后有足够大的空间
情况2:原有空间之后没有足够大的空间
画图解释两种情况:
在这里插入图片描述
第二种情况,返回的新地址可以直接在赋值给pa吗?
其实是不可以的,如果realloc函数扩容失败了,返回了一个空指针赋值给了pa,pa本来还是指向原来的空间,结果为NULL之后连原来的空间都找不到了,因此正确的做法为:
int* ret = (int*)realloc(pa, 80)
if (ret != NULL)
{
pa = ret
}
//使用..
free(pa)
pa = NULL
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
做一个小转换就可以了,这样pa得到的才是有效的地址。
realloc(NULL, 40) == malloc(40)
1
1
如果频繁地开辟动态内存,会造成内存和内存之间存在空隙,也就是内存碎片化,如果这个碎片没有好好利用,就会导致内存的利用率和效率的下降。
效率下降是因为申请空间是在堆区上申请的,而堆区是 *** 作系统管理的,所以使用malloc等函数申请空间是调用 *** 作系统提供的接口,然后去堆区上申请空间,每次申请都要打断 *** 作系统的执行,然后让 *** 作系统帮我们去申请 ,而申请是需要浪费时间的,所以频繁的申请会导致效率的下降.
3. 常见的动态内存错误
对NULL指针的解引用 *** 作
void test()
{
int *p = (int *)malloc(INT_MAX/4)
*p = 20//如果p的值是NULL,就会有问题
free(p)
p = NULL
}
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
合理的修改应该是对p进行判断:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
void test()
{
int* p = (int*)malloc(INT_MAX / 4)
if (p == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno))
//报错打印错误信息
return 1
//然后结束程序
}
*p = 20
free(p)
p = NULL
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
对动态开辟空间的越界访问
void test()
{
int i = 0
int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int))
if (NULL == p)
{
exit(EXIT_FAILURE)
}
for (i = 0i <= 10i++)
{
*(p + i) = i
}
free(p)
p = NULL
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
一共就开辟了10个整形大小的空间,而循环访问到了第11个元素,即使是动态开辟的内存,也不能越界,因此循环条件该为 i<10即可。
对非动态开辟使用free释放
void test()
{
int a = 10
int* p = &a
free(p)//ok?
p = NULL
}
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
此时运行程序会崩溃,因为p所指向的空间是栈区上的,并不是动态开辟的,free所释放的空间一定是malloc、calloc和realloc所开辟的。
使用free释放一块动态开辟内存的一部分
void test()
{
int* p = (int*)malloc(100)
p++
free(p)//p不再指向动态内存的起始位置
p = NULL
}
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
当对指针p进行++ *** 作后,p就改变了,不再指针这块空间的起始地址,因此最后释放p会导致程序崩溃。
对同一块动态内存多次释放
void test()
{
int* p = (int*)malloc(100)
free(p)
free(p)//重复释放
p = NULL
}
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
这也会导致程序崩溃,第一次释放已经把p所指向的空间还给 *** 作系统了,但是p存放的还是刚才那块空间的起始地址,是个野指针,结果又释放一次,这下给编译器整不会了,我都帮你释放了呀,你咋还让我释放,那我就报错。所以要么释放一次p,要么释放一次把p置为空指针,然后再释放一次也不会有什么影响。
动态开辟内存忘记释放(内存泄漏)
void test()
{
int* p = (int*)malloc(100)
int flag = 0
scanf("%d", &flag)
if (flag == 1)
{
return
}
free(p)
p = NULL
}
int main()
{
test()
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
貌似逻辑没有什么问题,但是这段代码存在内存泄露的隐患,在test函数里,如果flag输入了一个1,那么函数调用直接结束,下面的释放和置空永远都没有机会执行,返回到主函数,test的栈空间销毁,那么p所指向的空间,程序就再也找不到了,那就意味着这块空间泄露了。
这里的泄露并不是说真实的物理内存不见了,而只是临时分配给程序的那部分空间不见了,程序关闭会自动回收。
忘记释放不再使用的动态开辟的空间会造成内存泄漏。
动态开辟的空间一定要释放,并且正确释放 。
4. 几个经典的笔试题
请问以下题目中运行Test 函数会有什么样的结果:
void GetMemory(char* p)
{
p = (char*)malloc(100)
}
void Test(void)
{
char* str = NULL
GetMemory(str)
strcpy(str, "hello world")
printf(str)
}
int main()
{
Test()
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
首先调用Test函数,创建一个指针变量str并赋值为NULL,然后调用函数GetMemory,参数为str,那么形参也要创建也一个指针变量p来接收,p也是一个空指针,然后用malloc函数来开辟一块100个字节的空间,并把这块空间的起始地址交给p来维护,因为形参只能在本函数内部使用,出了函数形参p销毁,但是malloc开辟的空间并不会销毁。
该函数调用完毕后回到Test,因为是传值调用,并没有传str的地址,所以 *** 作形参并不会改变实参,此时的str还是一个空指针,下面紧接着对空指针str进行字符串拷贝程序会崩溃,因为空指针没办法解引用 *** 作,所以最后printf会打印空,至此程序结束,而GetMemory函数内部用malloc开辟的空间也找不到了,所以也就永远没办法进行释放,这就导致了内存泄漏。
简单来说上述代码有两个问题:1. 解引用空指针崩溃,存在内存泄漏。
修改:GetMemory取出str的地址传参,形参用二级指针接收,然后解引用一次找到str,用str来维护malloc开辟的空间,最后使用完毕释放str,置空。
-----------------分割线------------------
char* GetMemory(void)
{
char p[] = "hello world"
return p
}
void Test(void)
{
char* str = NULL
str = GetMemory()
printf(str)
}
int main()
{
Test()
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
首先调用Test函数,创建指针变量str并赋值为NULL,然后然后调用GetMemory函数,该函数内部创建数组p,然后返回p也就是数组首元素地址,出了函数数组p的空间就销毁了,此时把这块空间的地址赋值给str时,str的所指向的空间的内容是未知的,因为销毁后空间还给了 *** 作系统,所以里面的内容如果被其它数据使用覆盖了,那么内容是未知的,也有可能没覆盖。所以如果没有被覆盖,可以打印出hello world,否者打印乱码。
因此该程序的问题是返回了局部变量的地址,出了作用域销毁后返回了一个野指针。
-----------------分割线------------------
void GetMemory(char** p, int num)
{
*p = (char*)malloc(num)
}
void Test(void)
{
char* str = NULL
GetMemory(&str, 100)
strcpy(str, "hello")
printf(str)
}
int main()
{
Test()
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
这题和上面的第一题相似,只有一个问题就是使用完后没有free掉这块空间,这就导致函数调用完毕后再也无法找到str所指向的那块空间了,也就相当于内存泄漏。
修改:free(str)str = NULL
-----------------分割线------------------
void Test(void)
{
char* str = (char*)malloc(100)
strcpy(str, "hello")
free(str)
if (str != NULL)
{
strcpy(str, "world")
printf(str)
}
}
int main()
{
Test()
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
当free掉这块空间后,此时str依然指向那块内存空间的起始地址,但也是一个野指针,str != NULL为真进入if语句后,对野指针指向的地址进行字符串拷贝,因为那块空间已经不属于我们了,会造成非法访问,所以程序会崩溃。
也是一个野指针问题。
修改:在free后要及时把该指针置空即可。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)