【C++內存管理之三野指針、內存泄漏、內存覆蓋及應對策略

發生內存錯誤時間非常麻煩的事情。編譯器不能發現這些錯誤，只能在程序運行時才能捕捉到。常見的內存錯誤有三種，野指針、內存泄漏和內存覆蓋

一、野指針問題

野指針是指向了被釋放或沒有訪問權限的內存指針。

1、訪問權限

//野指針
int* p;
p = 10;
//報錯，使用了未初始化的變量p

2、指向被釋放的內存

二、內存泄漏

內存泄露（memory lock）是指由於疏忽或錯誤造成程序未能釋放已經不再使用的內存的情況。

1、內存使用完之後，沒有釋放；
2、對new或malloc出的指針進行重新賦值。
內存泄漏查詢方法

#define _CRTDBG_MAP_ALLOC
#include <stdlib.h>
#include <crtdbg.h>
int main(){
    _CrtSetBreakAlloc();
    ....................
    _CrtDumpMemoryLeaks();
    return 0;
}

詳解：
https://blog.csdn.net/daaikuaichuan/article/details/80874436

三、內存覆蓋

strcpy、memcpy、strcat容易發生內存覆蓋問題
1、strcpy函數

char* strcpy(char* dst, const char* src, int size) {
	assert(src);
	assert(dst);
	if (dst <= src || dst > src + size) {
		char* d = dst;
		const char* s = src;
		while (size--) {
			*d++ = *s++;
		}
	}
	else {//發生內存覆蓋，逆向複製
		char* d = dst + size - 1;
		const char* s = src + size - 1;
		while (size--) {
			*d-- = *s--;
		}
	}
	return dst;
}

2、memcpy函數

void* memcpy(void* dst, const void* src, int size) {
	if (src != nullptr || dst != nullptr) {
		return nullptr;
	}
	char* d = (char*)dst;
	char* s = (char*)src;
	if (d <= s || d > s + size) {
		while (size--) {
			*d++ = *s++;
		}
	}
	else {//發生內存覆蓋，逆向複製
		d = d + size - 1;
		s = s + size - 1;
		while (size--) {
			*d-- = *s--;
		}
	}
}

3、strcat函數

char* strcat(char* dst, const char* src) {
	assert(src);
	assert(dst);
	char* p = dst;
	while (*dst != '\0') {
		dst++;
	}
	while (*dst++ = *src++ != '\0');
	return p;
}

四、常見錯誤及對策

1、內存分配失敗
內存分配失敗卻使用了它
指針p爲函數參數，在函數入口處進行檢查：

assert(p != NULL);

new或malloc申請內存進行判斷：

if(p == NULL)

2、內存操作越界
常見的數組越界，發生在下標多‘1’或少‘1’；
指針超過變量範圍（野指針）
3、指針越界
4、空指針

常見對策

規則
規則1	用malloc或new申請內存之後，應該立即檢查指針值是否爲NULL。防止使用指針值爲NULL的內存。
規則2	不要忘記爲數組和動態內存賦初值。防止將未被初始化的內存作爲右值使用。
規則3	避免數組或指針的下標越界，特別要當心發生“多1”或者“少1”操作。
規則4	動態內存的申請與釋放必須配對，防止內存泄漏。
規則5	用free或delete釋放了內存之後，立即將指針設置爲NULL，防止產生“野指針”。

野指針與內存泄漏的關係

1. 指針銷燬了,並不表示所指的空間也得到釋放了: 內存泄漏!
2. 內存釋放了,並不代表指針被銷燬或者指向了NULL ；未初始化的指針（野指針）