C++ 関数のメモリ割り当てと破棄における一般的なメモリ リークの問題

C 関数のメモリ割り当て/破壊における一般的なメモリ リークの問題は、1. メモリの解放の忘れ、2. 二重解放、3. 未処理の例外、4. 循環参照です。スマート ポインターなどの RAII テクノロジーを使用して、メモリーを自動的に解放し、リークを回避します。

#C 関数のメモリ割り当てと破棄における一般的なメモリ リークの問題

メモリ割り当て

C のメモリ割り当てでは、組み込みの

new 演算子を使用します。 new を使用してメモリを割り当てると、コンパイラはヒープ メモリから新しいオブジェクトを作成します。割り当てられたメモリを解放するのはプログラマの責任です。

メモリ破壊

C でのメモリ破壊には、

delete 演算子を使用します。 delete を使用してメモリが解放されると、コンパイラはオブジェクトのデストラクタ (存在する場合) を呼び出し、メモリをオペレーティング システムに返します。

一般的なメモリ リークの問題

メモリ リークを引き起こす可能性のある一般的な C 関数のメモリ割り当てエラーと破棄エラーをいくつか示します:

• メモリの解放を忘れた: これは最も一般的なタイプのメモリ リークで、プログラマが new を使用して割り当てられたメモリを使用終了後に解放し忘れた場合に発生します。
• Double Free: これは、プログラマが誤ってメモリの同じブロックを 2 回解放した場合に発生する、あまり一般的ではないタイプのリークです。
• 未処理の例外: new 割り当て中に例外が発生し、その例外が適切に処理されない場合、メモリ リークが発生する可能性があります。
• 循環参照: 2 つ以上のオブジェクトが相互に参照する場合、ガベージ コレクターによるメモリの解放を妨げる循環参照が作成される場合があります。

実践的なケース

次のコード スニペットを考えてみましょう:

class MyClass {
public:
    MyClass() { }
    ~MyClass() { }
};

void myFunction() {
    MyClass* myObject = new MyClass(); // 分配内存
    // 使用 myObject
}

この例では、

myFunction の割り当てです。 MyClass オブジェクトは、関数が返されると自動的に解放されます。ただし、オブジェクトを解放する前に myFunction が例外をスローすると、メモリ リークが発生します。

解決策

メモリ リークを回避するためのベスト プラクティスは、リソース取得は初期化 (RAII) テクノロジを使用することです。 RAII は、リソース管理をオブジェクトの有効期間に結び付けるテクノロジーです。 RAII を使用すると、オブジェクトの有効期間が終了するとメモリが自動的に解放されます。

RAII を使用して上記のコード スニペットを書き直す方法は次のとおりです:

class MyClass {
public:
    MyClass() { }
    ~MyClass() { }
    MyClass(MyClass&& other) { }
    MyClass& operator=(MyClass&& other) { return *this; }
};

void myFunction() {
    std::unique_ptr<MyClass> myObject(new MyClass()); // 分配内存
    // 使用 myObject
}

スマート ポインター (

std::unique_ptr など) を使用する場合、メモリは次のときに自動的に破棄されます。オブジェクトは破壊されて解放されます。関数が例外をスローした場合でも、メモリは解放されます。

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