C 语言最大难点揭秘[1]

　　正确的内存管理的重要性

　　存在内存错误的 C 和 C 程式会导致各种问题。假如他们泄漏内存，则运行速度会逐渐变慢，并最终停止运行；假如覆盖内存，则会变得很脆弱，很容易受到恶意用户的攻击。从 1988 年著名的莫里斯蠕虫 攻击到有关 Flash Player 和其他关键的零售级程式的最新安全警报都和缓冲区溢出有关：“大多数电脑安全漏洞都是缓冲区溢出”，Rodney Bates 在 2004 年写道。

　　在能够使用 C 或 C 的地方，也广泛支持使用其他许多通用语言（如 Java™、Ruby、Haskell、C#、Perl、Smalltalk 等），每种语言都有众多的爱好者和各自的长处。但是，从计算角度来看，每种编程语言优于 C 或 C 的主要长处都和便于内存管理密切相关。和内存相关的编程是如此重要，而在实践中正确应用又是如此困难，以致于他支配着面向对象编程语言、功能性编程语言、高级编程语言、声明性编程语言和另外一些编程语言的任何其他变量或理论。

　　和少数其他类型的常见错误相同，内存错误还是一种隐性危害：他们很难再现，症状通常不能在相应的源代码中找到。例如，无论何时何地发生内存泄漏，都可能表现为应用程式完全无法接受，同时内存泄漏不是显而易见。

　　因此，出于任何这些原因，需要特别关注 C 和 C 编程的内存问题。让我们看一看如何解决这些问题，先不谈是哪种语言。

　　内存错误的类别

　　首先，不要失去信心。有很多办法能够对付内存问题。我们先列出任何可能存在的实际问题：

　　内存泄漏
　　错误分配，包括大量增加 free() 释放的内存和未初始化的引用
　　悬空指针
　　数组边界违规

　　这是任何类型。即使迁移到 C 面向对象的语言，这些类型也不会有明显变化；无论数据是简单类型还是 C 语言的 struct 或 C 的类，C 和 C 中内存管理和引用的模型在原理上都是相同的。以下内容绝大部分是“纯 C”语言，对于扩展到 C 主要留作练习使用。

　　内存泄漏

　　在分配资源时会发生内存泄漏，但是他从不回收。下面是个可能出错的模型（请参见清单 1）：

　　清单 1. 简单的潜在堆内存丢失和缓冲区覆盖

void f1(char *explanation)
{
char p1;

p1 = malloc(100);
(void) sprintf(p1,
"The f1 error occurred because of '%s'.",
explanation);
local_log(p1);
}

　　您看到问题了吗？除非 local_log() 对 free() 释放的内存具备不寻常的响应能力，否则每次对 f1 的调用都会泄漏 100 字节。在记忆棒增量分发数兆字节内存时，一次泄漏是微不足道的，但是连续操作数小时后，即使如此小的泄漏也会削弱应用程式。

　　在实际的 C 和 C 编程中，这不足以影响您对 malloc() 或 new 的使用，本部分开头的句子提到了“资源”不是仅指“内存”，因为更有类似以下内容的示例（请参见清单 2）。FILE 句柄可能和内存块不同，但是必须对他们给予同等关注：

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