C/C++記憶體管理 1. 靜态記憶體 2. 動态記憶體 3.靜态記憶體和動态記憶體的差別 4.記憶體配置設定方式 5.記憶體釋放問題6.常見的記憶體錯誤及對策7.記憶體管理需要遵循的規則8.動态記憶體管理操作

　　靜态記憶體是指在程式開始運作時由編譯器配置設定的記憶體，它的配置設定是在程式開始編譯時完成的，不占用CPU資源。程式中的各種變量，在編譯時系統已經為其配置設定了所需的記憶體空間，當該變量在作用域内使用完畢時，系統會自動釋放所占用的記憶體空間。變量的配置設定與釋放，都無須程式員自行考慮。

　　eg:基本類型，數組

　　使用者無法确定空間大小，或者空間太大，棧上無法配置設定時，會采用動态記憶體配置設定。用malloc或者new申請任意多少的記憶體，程式員自己負責在何時用free或者delete手動釋放記憶體。隻用malloc或new配置設定的記憶體在堆裡。

　　(1) 靜态記憶體配置設定在編譯時完成，不占用CPU資源; 動态記憶體配置設定在運作時，配置設定與釋放都占用CPU資源。

　　(2) 靜态記憶體在棧(stack)上配置設定; 動态記憶體在堆(heap)上配置設定。

　　(3) 動态記憶體配置設定需要指針和引用類型支援，靜态不需要。

　　(4) 靜态記憶體配置設定是按計劃配置設定，由編譯器負責; 動态記憶體配置設定是按需配置設定，由程式員負責。

　　虛拟記憶體結構：

注：這裡談的配置設定，都是指在虛拟記憶體中的配置設定。實際的配置設定需要做的是将虛拟位址映射到實體位址（段頁式存儲管理）。

記憶體配置設定方式一共有三種：

　　(1)從靜态存儲區域配置設定（全局變量，靜态變量，在虛拟記憶體的資料段）

　　記憶體在程式編譯的時候就已經配置設定好，這塊記憶體在程式的整個運作期間都存在，例如，全局變量，靜态變量。

　　(2)在棧上建立（局部變量，在虛拟記憶體的棧，屬于靜态記憶體）

　　在執行函數時，函數内局部變量的存儲單元都可以在棧上建立，函數執行結束後這些存儲單元自動被釋放。棧記憶體配置設定運算内置于處理器的指令集中，效率很高，但是配置設定的記憶體容量有限。

　　(3)在堆上配置設定，亦稱動态記憶體配置設定(malloc或者new申請，在虛拟記憶體的堆裡，即在“空洞”裡，屬于動态記憶體)

　　程式在運作的時候用malloc或者new申請任意多少的記憶體，程式員自己負責在何時用free或者delete手動釋放記憶體。動态記憶體的生存期由程式員決定，使用非常靈活，但是問題也多。

　　(1)靜态存儲區域以及建立的棧，在函數執行完以後，出棧銷毀，這個過程會自動釋放靜态配置設定的記憶體，不需要程式員手動操作；

　　(2)而動态配置設定的記憶體，實際是在堆上，系統沒法自動釋放堆上的記憶體，需要程式員手動寫free或者delete函數來告訴系統需要釋放堆上哪個位置的記憶體；

　　(1)記憶體尚未配置設定成功，卻使用了它；

　　解決辦法：在使用記憶體之前檢查指針是否為NULL。如果指針p是函數的參數，那麼在函數的入口使用assert(p != NULL) 進行檢查，如果是用malloc或者new來申請的，應該用if (p == NULL)或者 if (p != NULL) 來進行防錯處理。

　　(2)記憶體配置設定雖然成功，但是尚未初始化就引用它；

　　錯誤原因：一是沒有初始化的觀念，二是誤以為記憶體的預設初值全為零，導緻引用初值錯誤（如數組）。

　　解決辦法：記憶體的預設初值是什麼并沒有統一的标準，盡管有些時候為零值，但是甯可信其有，不可信其無，無論以何種方式建立數組，都要賦初值。

　　(3)記憶體配置設定成功并初始化，但是超過了記憶體的邊界；

　　這種問題常出現在數組越界，寫程式是要仔細。

　　(4)忘記釋放記憶體，造成記憶體洩露；

　　含有這種錯誤的函數每次被調用都會丢失一塊記憶體，開始時記憶體充足，看不到錯誤，但終有一次程式死掉，報告記憶體耗盡。

　　（1）用malloc 或者 new 申請記憶體之後，應該立即檢查指針值是否為 NULL ，防止使用指針值為NULL的記憶體；

　　（2）不要忘記數組和動态記憶體賦初值，防止未被初始化的記憶體作為右值使用；

　　（3）避免數組或者指針下标越界，特别要當心“多1”或者“少1”的操作；

　　（4）動态記憶體的申請與釋放必須配對，防止記憶體洩露；

　　（5）用free或者delete釋放了記憶體之後，立即将指針設定為NULL，防止産生“野指針”。

　　8.1動态記憶體配置設定

　　(1)malloc的參數size表示配置設定的記憶體空間的大小，機關是位元組Byte。

　　(2)calloc的參數nmemb表示配置設定的記憶體空間占的資料項數目，參數size表示一個資料項的大小，機關是位元組Byte。也就是說calloc配置設定的是nmemb X size大小的記憶體空間。

兩者的差別是calloc将初始化所配置設定的記憶體空間，把所有位設定為0。

　　(3)調用成功傳回配置設定記憶體的位址，失敗傳回null。

　　8.2動态記憶體釋放

　　動态記憶體示例：