Amalan pengaturcaraan selamat memori C++: elakkan kebocoran memori dan akses haram

C++ ialah bahasa pengaturcaraan yang berkuasa, tetapi disebabkan ciri penunjuk dan tatasusunan, pengurusan memori dan keselamatan ingatan menjadi lebih kompleks. Artikel ini akan memperkenalkan cara untuk mengelakkan kebocoran memori dan masalah akses haram dalam C++ dan memberikan beberapa cadangan amalan terbaik.

1. Masalah kebocoran memori

Kebocoran memori bermakna memori yang diperuntukkan oleh program tidak dikeluarkan dengan betul semasa operasi, menyebabkan ruang memori diduduki sepanjang masa, akhirnya membawa kepada penurunan prestasi sistem atau ranap. Dalam C++, kebocoran memori adalah sangat biasa kerana pengaturcara perlu memperuntukkan dan melepaskan memori secara manual.

Untuk menyelesaikan masalah kebocoran memori, kita boleh mengambil langkah berikut:

1 Gunakan penunjuk pintar

Penunjuk pintar ialah jenis penunjuk khas yang membebankan operator dan secara automatik boleh mengurus memori yang ditunjukkan oleh penunjuk. , tidak perlu melepaskan memori secara manual. Dua jenis penunjuk pintar telah diperkenalkan dalam piawaian C++11:

• unique_ptr: Hanya terdapat satu penunjuk pintar yang menunjuk ke sekeping memori Penunjuk ini tidak boleh disalin atau dialihkan pemilikan.
• shared_ptr: Berbilang penunjuk pintar boleh menghala ke memori yang sama, menggunakan pengiraan rujukan untuk mencapai pengurusan memori yang pintar.

2. Gunakan teknologi RAII

Teknologi RAII (Resource Acquisition Is Initialization) ialah teknologi pengaturcaraan keselamatan memori yang biasa digunakan dalam C++ Idea asasnya ialah menggunakan aplikasi sumber untuk mendapatkan apa yang anda perlukan semasa kitaran hayat objek. memori, dan secara automatik melepaskan semua sumber pada akhir kitaran hayat objek untuk memastikan sumber dikeluarkan dengan betul.

Sebagai contoh, anda boleh menggunakan std::vector untuk mengurus memori tatasusunan dinamik, dan ia akan mengeluarkan memori yang diminta secara automatik dalam pemusnahnya.

3. Elakkan melepaskan memori secara manual

Untuk memori yang diperuntukkan secara manual, anda mesti memastikan ia boleh dikeluarkan dengan betul pada bila-bila masa dalam program. Walau bagaimanapun, dalam amalan, anda akan mendapati bahawa melepaskan memori secara manual sangat terdedah kepada ralat. Oleh itu, cuba elakkan memperuntukkan dan melepaskan memori secara manual, dan disyorkan untuk menggunakan penunjuk pintar atau teknologi RAII untuk mengurus memori.

2. Masalah akses tidak sah

Akses tidak sah bermakna program cuba mengakses kawasan memori yang tidak diperuntukkan atau dilepaskan Keadaan ini akan menyebabkan program ranap atau tingkah laku tidak ditentukan. Dalam C++, disebabkan kewujudan pointer, capaian haram sangat mudah berlaku.

Untuk menangani masalah akses yang tidak sah, kami boleh mengambil langkah-langkah berikut untuk menyelesaikannya:

1 Elakkan penunjuk nol

Sebelum menggunakan penunjuk, anda harus sentiasa menyemak sama ada penunjuk itu batal, jika tidak masalah serius akan berlaku apabila. mengakses penunjuk.

Sebagai contoh, sebelum memadamkan objek yang sepadan dengan penunjuk, anda harus menyemak sama ada penuding adalah nol:

if(ptr != NULL)
{

delete ptr;
ptr = NULL;

}

2. Gunakan rujukan tetap

untuk lulus parameter Ia memastikan bahawa parameter yang diluluskan tidak akan diubah suai dalam fungsi. Ini adalah kaedah yang berkesan untuk menghalang akses haram.

Contohnya, apabila menghantar alamat objek yang sama dalam fungsi yang berbeza, anda boleh menggunakan rujukan tetap:

void func1(const MyClass& obj)

{

// 只读操作

}

void func2(const{j)

// 只读操作

}

3. Penggunaan semakan sempadan

Menggunakan semakan sempadan boleh mengesahkan sama ada program mengakses memori di luar had. Pustaka STL dalam C++ menyediakan bekas selamat dengan semakan sempadan, seperti std::vector, std::deque, std::array, dsb.

Sebagai contoh, apabila menggunakan std::vector dalam STL, anda boleh menggunakan fungsi at() untuk melaksanakan semakan sempadan:

std::vector vec{1, 2, 3};

cuba {

int val = vec.at(10); // 越界异常

} catch (std::out_of_range& ex) {

// 处理越界异常

}

Ringkasan

Kebocoran memori dan akses tidak sah adalah masalah biasa dalam C++, tetapi kami boleh mengambil beberapa langkah untuk menyelesaikan masalah ini. Menggunakan penunjuk pintar dan teknologi RAII untuk mengurus ingatan boleh mengelakkan risiko kebocoran memori dengan berkesan. Apabila menggunakan penunjuk untuk mengakses memori, penunjuk nol dan capaian haram harus dielakkan, yang boleh dicapai melalui teknik seperti rujukan berterusan dan semakan sempadan. Apabila menulis kod, kita harus membangunkan tabiat pengaturcaraan yang baik untuk memastikan keselamatan ingatan kod dan menjadikan program lebih stabil dan teguh.

Atas ialah kandungan terperinci Amalan pengaturcaraan selamat memori C++: elakkan kebocoran memori dan akses haram. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!