无用单元和悬挂引用

Posted 2020-09-03 郑哲

1.无用单元：

指一块存储区（或资源），该存储区虽然是程序（或进程）的一部分，但是在程序中却不可再对其引用。

按照C++的规定，我们可以说，无用单元是程序中没有指针指向的某些资源；

例如：

1 void main()
2 {
3     char *p = new char[1000];//分配一个包含1000个字符的动态数组
4     char *q = new char[1000];//另一个动态内存
5     p = q;//将p和q进行一些操作的代码
6     /*p所指向的1000个字符的存储区会发生什么？此时，p和q指向相同的区域，没有指针指向之前p指向
7     的旧存储区！该存储区还在，仍然占用着空间。但是程序已经不能访问该区域*/
8 }

 

2.悬挂引用：

当两个指针同时指向一个地址时，通过一个指针删除了该地址的数据，另一个指针就产生了悬挂引用。

1 void main()
2 {
3     char *p;
4     char *q;
5     p = new char[1024];
6     q = p;
7     delete[]p;
8     p = 0;//现在q就是一个悬挂引用
9 }

无用单元控制再软件设计中时一个非常重要的问题，因为它会影响应用的整体性能。

即使是不太重要的应用程序，再持续运行一段时间未停止，内存泄露也会导致严重的问题。

随着越来越多的内存变成无用单元，应用程序（和整个系统）的性能逐渐降低，导致越来越多的虚拟内存分页活动。最终，由于分页文件被占满，

整个系统只能停止。

并非所有程序都可以随意暂停，如核电站控制程序，一旦暂停可能将导致灾难性的后果。

 

 

 

C++在何时产生无用单元：

1.从函数退出时，在函数内部创建的所有局部变量（包括对象）以及按值传递的所有参数都不可访问。

2.从块退出时，在块内部声明的所有局部变量（包括对象）都不可访问。

3.任何复杂表达式包含的临时变量，在不需要时必须全部予以销毁，否则它们将成为无用单元。

4.任何动态分配的对象，在不需要时必须由程序员显式地销毁。

 

 1 TPerson::TPerson(const char _birthData[])
 2     :birthData(_birthData),address(0)
 3 {}
 4 
 5 char *strdup(const char* src)   //辅助函数
 6 {
 7     char *ptr = new char[strlen(src) + 1];
 8     strcpy(ptr, src);
 9     return ptr;
10 }
11 
12 TPerson::TPerson(const char _theName[], const char _theAddress[], unsigned long _theSSN, const char _theBirthDate[])
13     :ssn(theSSN), birthDate(_theBirthDate)
14 {
15     name = (_theName ? strdup(theName) : 0);
16     address = (_theAddress ? strdup(_theAddress) : 0);
17 }

辅助函数为数据成员申请一个新的内存空间。

无用单元的收集：

不仅只是析构函数来回收内存，一般函数也要回收内存。

1.析构函数

1 TPerson::~TPerson()
2 {
3     delete[]name;
4     delete[]address;
5 }

 2.成员函数

 1 void TPerson::SetName(const char newName[])
 2 {
 3     unsigned oldLength = name ? strlen(name) : 0;
 4     unsigned newLength = newName ? strlen(newName) : 0;
 5     if (oldLength < newLength)
 6     {
 7         delete[]name;     //无用单元收集
 8         name = (newName ? strdup(newName) : 0);
 9     }
10     else
11     {
12         if (newName) strcpy(name, newName);
13         else { delete[]name; name = 0; }
14     }
15 }

 

 

内嵌对象，在主对象即将被销毁时，调用内嵌对象的析构函数，所有可以防止内存泄露。