《高质量的C/C++编程》总结

高质量编程

第一章 — 文件结构

每个C/C++ 程序通常分为两个文件，一个文件用于保存程序的声明，称为头文件。另一个文件用于保存程序的实现，称为定义文件。C/C++程序的头文件以.h为后缀，C程序的定义文件以.C结尾，C++程序的定义文件以.cpp结尾。

1.1 版权和版本的声明

版权和版本的声明位于头文件和定义文件的开头

1.2 头文件的结构

头文件内容由三部分组成：

• 头文件开头处的版权和版本声明
• 预处理块
• 函数和类结构声明等

三个规则：

• 为了防止头文件被重复引用，应当使用ifndef/define/endif结构产生预处理块，比如：#ifndef GRAPUICS_H ,就是防止graphics.h被重复利用。
• 用#include<filename.h>格式也引用标准库的头文件(编译器将从标准库目录开始搜索)
• 用#include"filename.h"格式来引用非标准库的头文件(编译器将从用户的工作目录开始搜索)

头文件中最好只存在声明，不存在定义。在C++语法中，类的成员函数可以在声明的同时被定义，并且自动成为内联函数，这虽然会带来书写的方便，但却造成了风格不一致，弊大于利。建议将成员函数的声明与定义分开，不论函数体有多小。还有就是不提倡使用全局变量，尽量不要在头文件中出现类似extern int value 这类声明。

1.3 定义文件的结构

定义文件有三部分内容:

• 定义文件开头处的版权和版本声明
• 对一些头文件的引用
• 程序的实现体(包括数据和代码)

1.4 头文件的作用

早期的语言：如Basic，Fortran没有头文件的概念，这里对头文件的作用略作解释：

• 通过头文件来调用库功能。在很多场合，源代码不便(或不准)向用户公布，只能向用户提供头文件和二进制的库即可。用户只需要按照头文件中的接口来声明调用库功能，而不必关心接口是怎么实现的，编译器会从库中提取出相应的代码
• 头文件能加强类型安全检查。如果某个接口被实现或者使用时，其方式与头文件中的声明不一致的时候，编译器就会指出错误。

1.5 目录结构

如果一个软件的头文件数目比较多(如超过十个)，通常应将头文件和定义文件分别保存于不同的目录，以便于维护。

第二章 — 程序的版式

版式虽然不会影响程序的功能，但是可能会影响代码的可读性。

2.1 空行

空行起着分隔段落的作用。空行可以使得程序的布局清晰，空行不会占用内存

• 在每个类声明之后，每个函数定义结束之后都要加空行。
• 在一个函数体内，逻辑上密切相关的语句之间不加空行，其他地方应加空行分隔。

2.2 代码行

• 一行代码只做一件事情，如，定义一个变量，或者只写一条语句。这样的代码容易阅读
• if,for,while,do等语句各自占一行，执行语句不紧随其后。不论执行多少条语句都加上{}，这样可以减少失误。
• 尽可能地在定义变量的时候，同时初始化这个变量(就近原则)，如果引用了未初始化的变量，可能就会导致程序的错误。

2.3 代码行内的空格

• 关键字之后要留空格。象const,virtual,inline,case等关键字之后至少要留一个空格，否则无法解析关键字。象if,for,while等关键字之后应留一个空格在跟左括号，以突出关键字。
• 函数名之后不要留空格，紧跟左括号，以与关键字区别。
• 二元操作符之后应当加空格
• 一元操作符，前后不加空格
• 像[],.,->这类操作符前后不加空格
• 对于比较长的for语句和if语句，为了紧凑可以适当地去掉一些空格。

2.4 对齐

• 程序的分节符{和}应独占一行并且位于同一列，同时与引用他们的语句对齐。
• {}之内的代码块在{右边数格处左对齐。

2.5 长行拆分

• 代码行最大长度应控制在70-80个字符以内，代码行不要太长，否则眼睛看不过来
• 长表达式要在低优先级操作符处拆分成新行，操作符放在新行之首

2.6 修饰符的位置

修饰符号*和&应靠近数据类型还是靠近变量名，这是个具有争议的话题，所以呢我们：

• 应当将修饰符*和&紧靠变量名。

2.7 注释

C语言的注释为/…/ C++语言中，程序块的注释经常为/…/，行注释一般采用//…

• 注释要做到不要喧宾夺主，不要太多，不然的话，会眼花缭乱
• 边写代码，边增加注释，保证代码和注释的一致性。
• 注释要准确，防止注释的二义性。
• 注释中尽量避免使用缩写

2.8 类的版式

类可以将数据和函数封装在一起，其中函数表示了类的行为(或者服务)。类提供关键字:public,protected,private，分别用于声明那些数据和函数是公开的，受保护的，或者是私有的，这样可以达到信息隐藏的目的，即让类仅仅公开必须要让外界知道的内容。

类的版式主要有两种方式：

• 将private类型的数据写在前面，而将public类型的函数写在后面，采用这种版式的程序员主张类的设计"以数据为中心"，重点关注类的内部结构
• 将public类型的函数写在前面，而将private类型的数据写在后面采用这种版式的程序员主张类的设计以"行为为中心",重点关注的是类应该提供什么样的接口。建议读者采用以行为为中心，因为大多数人不愿意最开始先看到一堆私有成员。

第三章 — 命名规则

比较著名的命名规则当推Microsoft公司的"匈牙利"法。该命名规则的主要思想是：在变量和函数名中加入前缀以增进人们对程序的理解。例如，所有字符变量均以ch为前缀，若是指针变量则追加前缀p。但是这种方法太过繁琐了。

3.1 共性规则

本节讨论的共性规则是被大多数程序员所采纳的，我们应当在遵循这些共性规则的前提下，再扩充特定的规则。

• 标识符应当直观且可拼读，可望文知意，不必进行解码
• 标识符的长度不要太长，也不要太短。
• 命名规则尽量与所采用的操作系统或开发工具的风格保持一致。(例如，windows应用程序的标识符通常采用大小写混排的方式，如：AddChild；而UNIX应用程序的标识符通常采用小写加下划线的方式，如add_child，最好不要把两种风格混在一起用)
• 程序中不要出现仅靠大小写区分的相似标识符。
• 程序中不要出现标识符完全相同的局部变量和全局变量。
• 尽量避免名字中出现数字编号，如value1，value2等，除非逻辑上的确需要编号。

3.2简单的windows应用程序命名规则

作者对匈牙利规则进行和合理的简化，比较适合于windows的开发

• 类名和函数名用大写字母开头的单词组合而成
• 变量和参数用小写字母开头的单词组成
• 常量用全大写的字母，用下划线分割单词，如：const int MAX=100;const int MAX_LENGTH=100;
• 静态变量加前缀s_(表示static)，如：static int s_initValue; //静态变量，相似的，全局变量加前缀g_(global)

第四章 — 表达式和基本语句

本章归纳了正确使用表达式和语句的一些规则与建议

4.1 运算符的优先级

注意，一元运算符的优先级高于二元运算符的优先级

算数>移位>关系>逻辑>赋值

• 如果代码行中的运算符比较多，用括号确定表达式的操作顺序，避免使用默认的优先级

4.2 复合表达式

如：a=b=c=0，这样的表达式成为复合表达式，这样书写简洁而且可以提高编译效率。但要防止滥用复合表达式

• 不要编写太复杂的复合表达式
• 不要有多用途的复合表达式

4.3 if语句

本节以"与零值比较"为例子，展开讨论

4.3.1 布尔变量与零值比较

不可以将布尔变量直接与TRUE,FALSE，或者1，0进行比较。根据布尔类型的语义，零值为假，非0值为真，true的值究竟是什么并没有统一的标准，编译器与编译器之间也存在有不同之处。

4.3.2 整型变量与0值进行比较

• 应当将整形变量用==或者！=直接与0进行比较

4.3.3 浮点型变量与零值比较

• 不可以将浮点变量用或者！=与任何数字进行比较(一定要留意，无论是float还是double类型的变量，都有精度限制，所以一定要避免将浮点变量用或者！=与数字进行比较，应该设法转化成>=或者<=的形式)

4.3.4 指针变量与0值比较

• 应该将指针变量用==或者！=与NULL进行比较，指针变量的零值为"空"(记为NULL)，尽管NULL的值与0相同，但是两者的意义并不相同，要写成:

if(p==NULL)

不要写成

if(p==0)

4.3.5 对if语句的补充说明

有时候我们可能会看到if(NULLP)这样古怪的形式，不是程序写错了，是程序员为了防止讲if(pNULL)写成if(p=NULL),而有意把p和NULL进行颠倒

4.4 循环语句的效率

提高循环体效率的基本办法是降低循环体的复杂性

• 建议在多重循环中，应当将最长的循环放在内层，最短的循环放在最外层，以减少CPU跨切循环层的次数。(也就是说大循环放在内侧，小循环放在外侧，这样效率会比较高一些)
• 如果循环体内存在逻辑判断，并且循环次数很大，最好将逻辑判断移动循环体的外面。

4.5 for语句的循环控制变量

• 不要在for循环体内修改循环变量，防止for循环失去控制
• 建议for语句的循环控制变量采用半开半闭区间。

4.6 switch语句

有了if语句，为什么还有switch语句
switch用于多分支选择语句，而if只有连个分支可供选择

4.7 goto语句

goto语句可以灵活的进行跳转，但是还是主张少使用goto语句

第五章 — 常量

常量是一种标识符，他的值在运行期间恒定不变，C语言用define来定义常量，C++语言除了#define之外，还可以使用const来定义常量

5.2 const和define的比较

const和#define相比，有着更多的优点

• const常量具有数据类型，而宏常量没有数据类型，编译器可以对前者进行类型安全检查，而对后着只是进行字符替换，没有类型安全检查，并且在字符替换时可能会产生意料不到的错误。
• 有些集成化的调试工具可以对const常量进行调试，但是不能对宏常量进行调试。

在C++程序中时使用const常量而不使用宏常量，即const常量完全取代宏常量

5.4 类中的常量

有时候我们希望某些变量只在类中有效。由于#define定义的宏常量是全局的，不能达到目的的。用const 就可以了。

第六章 — 函数设计

本章重点论述函数的接口设计和内部实现的一些规则。

函数接口的两个要素是参数和返回值。C语言中，函数的参数和返回值得传递方式有两种：值传递和指针传递。C++语言中多出了引用传递。

6.1 参数得规则

• 参数得书写要完整，不要贪图省事只写参数得类型而忽略参数名字，如果函数没有参数，则用void填充
• 参数命名要恰当，顺序要合理
• 如果参数是指针，且仅作输入用，则应在类型前面加上const，以防止该指针在函数体内被意外修改
• 如果输入参数以值传递的方式传递对象，则宜改用 const &方式来传递，这样可以省去临时对象的构造和析构过程，从而提高效率

6.2 返回值的规则

• 不要省略返回值的类型(C语言中，凡是不加类型说明的函数，一律按整形处理，这样不会有什么好处，，却容易误解为void类型)(C++有严格的类型安全检查，不会允许上述情况的发生)
• 如果函数的返回值是一个对象，有些场合引用传递替换值传递可以提高效率，而有些场合只能用值传递而不能用引用传递，否则会出错，对于赋值函数，应当使用引用传递的方式返回string对象，如果用值传递的方式，虽然功能仍然正确，但由于return语句要把*this拷贝到保存返回值的外部存储单元之中，增加了不必要的开销，降低了赋值函数的效率。对于相加函数，应当用值传递的方式返回string对象，如果改用引用传递，那么函数返回值是一个指向局部对象temp的引用，由于temp在函数结束时会被自动销毁，将导致返回的引用无效。

6.3 函数内部实现的规则

• 在函数的入口处，对参数的有效性进行检查(很多程序错误是由非法参数引起的，我们应当充分理解并且使用断言(assert)来防止此类的错误)
• 在函数的出口处，对return语句的正确性和效率进行检查(注意:return 语句不可返回指向栈内存的指针或者引用，因为该内存在函数体结束时自动销毁)eg:

char str[]="Hello world";
// str的内存位于栈上
return srtr;  //就会导致错误出现

• 要搞清楚返回的究竟是值，指针，还是引用

6.5 使用断言

• 程序一般发为Debug版本和Release版本，前者用于内部调试，后者发行给用户使用。断言assert是仅在Debug版本起作用的宏，它用于检查不应该发生的情况。assert不是函数，是宏。程序员可以把assert看成一个在任何系统状态下都可以安全使用的无害测试手段，如果程序在assert处终止了，并不是说含有该assert的函数有错误，而是调用者出了差错，assert可以帮助我们发现很多的错误。

6.6 指针与引用的区别

引用是C++中的概念，以下程序中，n是m的一个引用，m是被引用物

int m;
int &n=m;

n相当于m的别名(绰号)，对n的任何操作就是对m的操作，所以n不是m的拷贝，也不是指向m的指针，其实n就是m它自己。

引用的一些规则如下：

• 引用被创建的同时必须要初始化(指针则可以在任何时候被初始化)
• 不能有NULL引用，引用必须与合法的存储单元关联(指针则可以是NULL)
• 一旦引用被初始化，就不能改变引用的关系9(指针则可以随时改变所指的对象)

以下示例程序中，k被初始化为i的引用。语句k = j 并不能将k修改成为j 的引用，只是把k 的值改变成为6。由于k 是i 的引用，所以i 的值也变成了6。

int i = 5;
int j = 6;
int &k = i;
k = j; // k 和i 的值都变成了6;

上面的程序看起来象在玩文字游戏，没有体现出引用的价值。引用的主要功能是传递函数的参数和返回值。C++语言中，函数的参数和返回值的传递方式有三种：值传递、指针传递和引用传递。

C++中参数的传递方式有三种:值传递，指针传递，和引用传递

• 以下是“值传递”的示例程序。由于Func1函数体内的x 是外部变量n 的一份拷贝，改变x 的值不会影响n, 所以n 的值仍然是0。

void Func1(int x)
{
x = x + 10;
}
int n = 0;
Func1(n);
cout << “n = ” << n << endl; // n = 0

• 以下是“指针传递”的示例程序。由于Func2函数体内的x 是指向外部变量n的指针，改变该指针的内容将导致n的值改变，所以n的值成为10。

void Func2(int *x)
{
(* x) = (* x) + 10;
}
⋯
int n = 0;
Func2(&n);
cout << “n = ” << n << endl; // n = 10

• 以下是“引用传递”的示例程序。由于Func3函数体内的x 是外部变量n的引用，x和n是同一个东西，改变x 等于改变n，所以n 的值成为10。

void Func3(int &x)
{
x = x + 10;
}
⋯
int n = 0;
Func3(n);
cout << “n = ” << n << endl; // n = 10

第七章 — 内存管理

7.1 内存分配方式

内存分配方式有三种：

• 从静态存储区域分配，内存在编译的时候就已经分配还，这块内存在和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再栈创建，函数执行结束时这些存储单元自动释放。栈内存分配云散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，程序在运行的时候有malloc或者new申请任意多少的内存，程序员自己负责在什么时候有free或者delete释放内存。动态内存的生存期由我们决定，使用非常灵活，但是问题也多

7.2 常见的内存错误及其对策

发生内存错误，编译器不能自动发现这些错误，通常是在程序运行时才能捕捉到。

常见的内存错误及其对策：

• 内存分配未成功，但是却使用了它(常见的解决方法是在使用内存之前检查指针是否为空，使用assert进行检查)
• 内存分配虽然成功了，但是没有初始化就是使用了。犯这种错误主要有两个原因，一是没有初始化的概念，二是误以为内存的缺省初值全部为0，导致引用初值错误(例如数组)。内存的缺省初值究竟是什么并没有统一标准，尽管有些时候为0，但是还要记得进行初始化，这是最保险的。
• 内存分配已经成功了，但是操作越过了内存的边界，比如说在for循环内，循环次数就很容易搞错，导致数组越界。
• 忘记释放内存，导致内存泄露。动态内存的申请与释放必须配对，malloc和free使用的次数一定要相同。
• 释放了内存却继续使用它，有以下三种情况：(1)程序中对象调用关系过于复杂，实在难以搞清某个对象究竟是否已经释放了内存，此时应该重新设计数据结构，从根本上解决对象管理的混论局面
• 函数的return语句写错了，注意不要返回指向栈内存的指针或者引用，因为该内存在函数体结束的时候就自动销毁了
• 使用free或delete释放了内存后，没有将指针设置为NULL,导致产生野指针

规则：

• malloc或new申请内存之后，应该已经检查指针的值是否为空，防止使用指针值为NULL的内存
• 不要忘记赋初值
• 避免数组或指针下标的越界
• 动态内存的申请与释放必须配对，防止内存泄露
• 释放之后，记得设置为NULL

7.3 指针与数组的对比

数组要么在静态存储区被创建(如全局数组)，要么在栈上被创建。数组名对应着(而不是指向)一块内存，其地址与容量在声明期内保持不必不变，只有数组的内容可以改变

指针可以随时指向任意类型的内存块，他的特征是可变，所以我们常用指针来操作动态内存，指针远比数组灵活，但也更危险。下面以字符串为例比较指针与数组的特性

7.3.1 修改内容

字符数组a的容量是6个字符，其内容为hello\0。a的内容可以改变，如a[0]=‘X’。指针p指向常量字符串world(位于静态存储区，内容为world)，常量字符串的内容是不可以修改的。

char a[]="hello";
a[0]='X';
cout<<a<<endl;
char *p="world";
p[0]='x';  //这里就会有错误的，因为p所指向的内容是不可以修改的
cout<<p<<endl;

7.3.2 内容赋值与比较

不能对数组名进行直接的赋值和比较。如果想把数组a的内容复制给数组b，不能用语句b=a，否则将产生编译错误。应该用标准库函数strcpy进行复制。同理，如果要比较b和a的内容是否相同，也不能用if(b==a)来判断，应该用标准库函数strcmp进行比较。

语句 p = a 并不能把a的内容复制指针p，而是把a 的地址赋给了p。要想复制a的内容，可以先用库函数malloc为p申请一块容量为strlen(a)+1 个字符的内存，再用strcpy进行字符串复制。同理，语句if(p==a)比较的不是内容而是地址，应该用库函数strcmp 来比较。

// 数组…
char a[] = "hello";
char b[10];
strcpy(b, a); // 不能用 b = a;
if(strcmp(b, a) == 0) // 不能用 if (b == a)

// 指针…
int len = strlen(a);
char *p = (char *)malloc(sizeof(char)*(len+1));
strcpy(p,a); // 不要用 p = a;
if(strcmp(p, a) == 0) // 不要用 if (p == a)

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)(注意别忘了’\0’)。指针p指向a，但是sizeof§的值却是4。这是因为sizeof§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。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.

char a[] = "hello world";
char *p = a;
cout<< sizeof(a) << endl; // 12 字节
cout<< sizeof(p) << endl; // 4 字节

void Func(char a[100])
{
cout<< sizeof(a) << endl; // 4 字节而不是100 字节
}

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
}

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。正确的如下所示:

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);
}

7.5 free 和 delete 把指针怎么了？

free和delete知识把指针所指向的内存给是释放掉了，但是并没有把指针本身干掉

用调试器跟踪示例，发现指针p被free以后其地址仍然不变(不是NULL)，只是该地址对应的内存是垃圾，p变成了野指针。如果此时不把p设置为NULL，会让人误以为p是合法的指针。如果程序比较长，我们有时候记不住p所指向的内存是否已经被释放，再继续使用p之前，通常会用语句if(p!=NULL)进行防错处理。很遗憾，此时if语句起不到防错的作用，因为即使p不是NULL指针，他也不指向合法的内存块。

char *p = (char *) malloc(100);
strcpy(p, “hello”);
free(p); // p 所指的内存被释放，但是p 所指的地址仍然不变
…
if(p != NULL) // 没有起到防错作用
{
strcpy(p, “world”); // 出错
}

7.6 动态内存会被自动释放吗

函数体内的局部变量在函数结束时自动消亡。很多人误以为示例下面是正确的。理由是p是局部的指针变量，它消亡的时候会让它所指的动态内存一起完蛋。这是错觉！

void Func(void)
{
char *p = (char *) malloc(100); // 动态内存会自动释放吗？
}

我们发现指针有一些“似是而非”的特征：

• 指针消亡了，并不表示它所指的内存会被自动释放。

• 内存被释放了，并不表示指针会消亡或者成了NULL 指针。
  这表明释放内存并不是一件可以草率对待的事

• 手动释放

• 释放之后设置为NULL

7.7 杜绝"野指针"

野指针不是空指针，是指向垃圾内存的指针。人们一般不会错用NULL指针，因为if语句很容易判断。但是野指针是很危险的，if语句对他不起作用。

野指针的成因有两种

• 指针变量没有被初始化。任何指针变量刚被创建时不会自动成为NULL指针，它的缺省值是随机的，它会乱指一气。所以，指针变量在创建的同时应当被初始化，要么将指针设置为NULL，要么让它指向合法的内存。如：

char *p = NULL;
char *str = (char *) malloc(100);

• 指针p 被free 或者delete 之后，没有置为NULL，让人误以为p 是个合法的指针。

7.8 有了malloc/free 为什么还要new/delete ？

malloc 与free 是C++/C语言的标准库函数，new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。

对于非内部数据类型的对象而言，光用maloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数，对象在消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符，不在编译器控制权限之内，不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。

因此 C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new，以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete 不是库函数。

我们不要企图用malloc/free来完成动态对象的内存管理，应该用new/delete。由于内部数据类型的“ 对象”没有构造与析构的过程，对它们而言malloc/free 和new/delete 是等价的。

既然 new/delete 的功能完全覆盖了malloc/free，为什么C++不把malloc/free淘汰出局呢？这是因为C++程序经常要调用C 函数，而C 程序只能用malloc/free 管理动态内存。

如果用 free 释放“new 创建的动态对象”，那么该对象因无法执行析构函数而可能导致程序出错。如果用delete 释放“malloc申请的动态内存”，理论上讲程序不会出错，但是该程序的可读性很差。所以new/delete 必须配对使用，malloc/free 也一样。

7.9 内存耗尽怎么办

如果在含俄顷动态内存时找不到足够大的内存块，malloc和new将返回NULL指针，宣告内存申请失败，通常有三种方式处理内存耗尽的问题

• 判断指针是否为NULL，如果是则用return语句终止本函数，例如：

void Func(void)
{
A *a = new A;
if(a == NULL)
{
return;
}
…
}

• 判断指针是否为空，如果是，马上用exit(1)终止整个程序的运行

void Func(void)
{
A *a = new A;
if(a == NULL)
{
cout << “Memory Exhausted” << endl;
exit(1);
}
…
}

• 为new 和malloc 设置异常处理函数。例如Visual C++可以用_set_new_hander 函数为 new 设置用户自己定义的异常处理函数，也可以让malloc享用与new相同的异常。详细内容请参考C++使用手册。

上述（1）（2）方式使用最普遍。如果一个函数内有多处需要申请动态内存，那么方式（1）就显得力不从心（释放内存很麻烦），应该用方式（2）来处理。很多人不忍心用exit(1)，问：“不编写出错处理程序，让操作系统自己解决行不行？”不行。如果发生“内存耗尽”这样的事情，一般说来应用程序已经无药可救。如果不用exit(1)把坏程序杀死，它可能会害死操作系统。道理如同：如果不把歹徒击毙，歹徒在老死之前会犯下更多的罪。

有一个很重要的现象要告诉大家。对于32 位以上的应用程序而言，无论怎样使用malloc 与new，几乎不可能导致“内存耗尽”。我在Windows98下用VisualC++编写了测试程序，见示例7-9。这个程序会无休止地运行下去，根本不会终止。因为32位操作系统支持“虚存”，内存用完了，自动用硬盘空间顶替。我只听到硬盘嘎吱嘎吱地响，Window98已经累得对键盘、鼠标毫无反应。我可以得出这么一个结论：对于32 位以上的应用程序，“内存耗尽”错误处理程序毫无用处。这下可把Unix和Windows程序员们乐坏了：反正错误处理程序不起作用，我就不写了，省了很多麻烦。

void main(void)
{
float *p = NULL;
while(TRUE)
{
p = new float[1000000];
cout << “eat memory” << endl;
if(p==NULL)
exit(1);
}
}

7.10 malloc/free使用的要点

malloc函数原型

void * malloc(size_t size);

用 malloc 申请一块长度为length 的整数类型的内存，程序如下

int *p = (int *) malloc(sizeof(int) * length);

我们应当把注意力集中在两个要素上：“类型转换”和“sizeof”。

• malloc 返回值的类型是void *，所以在调用malloc 时要显式地进行类型转换，将void * 转换成所需要的指针类型。
• malloc 函数本身并不识别要申请的内存是什么类型，它只关心内存的总字节数。我们通常记不住int, float 等数据类型的变量的确切字节数。例如int变量在16位系统下是2个字节，在32 位下是4 个字节；而float变量在16位系统下是4个字节，在32位下也是4个字节。最好用以下程序作一次测试：

cout << sizeof(char) << endl;
cout << sizeof(int) << endl;
cout << sizeof(unsigned int) << endl;
cout << sizeof(long) << endl;
cout << sizeof(unsigned long) << endl;
cout << sizeof(float) << endl;
cout << sizeof(double) << endl;
cout << sizeof(void *) << endl;

free的函数原型

void free( void * memblock );

为什么free 函数不象malloc函数那样复杂呢？这是因为指针p的类型以及它所指的内存的容事先都是知道的，语句free§能正确地释放内存。如果p是NULL指针，那么free对p无论操作多少次都不会出问题。如果p 不是NULL 指针，那么free 对p连续操作两次就会导致程序运行错误。

7.11 new/delete 的使用要点

运算符new 使用起来要比函数malloc 简单得多，例如：int p1 = (int)malloc(sizeof(int) * length);int *p2 = newint[length];这是因为new内置了sizeof、类型转换和类型安全检查功能。对于非内部数据类型的对象而言，new在创建动态对象的同时完成了初始化工作。如果对象有多个构造函数，那么new 的语句也可以有多种形式。

class Obj
{
public :
Obj(void); // 无参数的构造函数
Obj(int x); // 带一个参数的构造函数
…
}
void Test(void)
{
Obj *a = new Obj;
Obj *b = new Obj(1); // 初值为1
…
delete a;
delete b;
}

如果用new 创建对象数组，那么只能使用对象的无参数构造函数。例如

Obj *objects = new Obj[100]; // 创建100 个动态对象不能写成

Obj *objects = new Obj100;// 创建100 个动态对象的同时赋初值1

在用delete 释放对象数组时，留意不要丢了符号‘[]’。例如

delete []objects; // 正确的用法

delete objects; // 错误的用法

后者相当于delete objects[0]，漏掉了另外99个对象

后三章为C++方面的知识，后续再看

第 8 章 C++函数的高级特性