Bagaimana kerja-kerja Heap di C ++ - dummies

Tumpukan itu adalah blok ingatan amorf yang dapat diakses oleh program C ++ anda. Ketahui mengapa ia wujud dan cara menggunakannya.

Seperti yang mungkin untuk lulus penuding ke fungsi, mungkin fungsi berfungsi untuk mengembalikan penunjuk. Fungsi yang mengembalikan alamat ganda didik sebagai berikut:

double * fn (void);

Walau bagaimanapun, anda mesti berhati-hati ketika kembali penunjuk. Untuk memahami bahaya, anda mesti tahu sesuatu tentang skop yang berubah-ubah.

Skop terhad dalam C ++

Skop adalah julat yang mana pembolehubah ditakrifkan. Pertimbangkan coretan kod berikut:

// pembolehubah berikut boleh diakses // semua fungsi dan ditakrifkan selagi program // berjalan (skop global) int intGlobal; // int18 yang berubah-ubah berikut boleh diakses // hanya untuk fungsi dan ditakrifkan // selama C ++ sedang melaksanakan anak () atau fungsi // yang kanak-kanak () panggilan (ruang lingkup fungsi) tidak sah anak (tidak sah) {int intChild;} // pembolehubah berikut intParent mempunyai fungsi // skop batal ibu bapa (tidak sah) {int intParent = 0; kanak (); int intLater = 0; intParent = intLater;} int main (int nArgs, char * pArgs []) {parent ();}

Fragmen program ini bermula dengan pengisytiharan variable intGlobal. Pembolehubah ini wujud dari masa program dijalankan sehingga tamat. Anda mengatakan bahawa intGlobal "mempunyai skop program. "Anda juga mengatakan bahawa pembolehubah" masuk ke dalam skop "sebelum fungsi utama () dipanggil.

Fungsi utama () segera memanggil ibu bapa (). Perkara pertama yang diproses oleh pemproses di ibu bapa () ialah pengisytiharan intParent. Pada ketika itu, intParent masuk ke dalam skop - iaitu, intParent ditakrifkan dan tersedia untuk baki ibu bapa fungsi ().

Pernyataan kedua dalam induk () adalah panggilan kepada anak (). Sekali lagi, kanak-kanak fungsi () mengisytiharkan pembolehubah setempat, kali ini intChild. Skop intChild pembolehubah dihadkan kepada fungsi kanak-kanak (). Secara teknikal, intParent tidak ditakrifkan dalam skop kanak-kanak () kerana kanak-kanak () tidak mempunyai akses kepada intParent; Walau bagaimanapun, intParent pembolehubah terus wujud sementara anak () sedang melaksanakan.

Apabila kanak-kanak () keluar, intChild yang berubah-ubah keluar daripada skop. Bukan sahaja intChild tidak dapat diakses lagi, ia tidak lagi wujud. (Memori yang diduduki oleh intChild dikembalikan ke kolam umum untuk digunakan untuk perkara lain.)

Sebagai ibu bapa () terus melaksanakan, intLater pembolehubah masuk ke ruang lingkup perisytiharan. Pada titik bahawa ibu bapa () kembali ke utama (), kedua-dua intParent dan intLater keluar daripada skop.

Oleh kerana intGlobal diisytiharkan secara global dalam contoh ini, ia boleh didapati untuk ketiga-tiga fungsi dan masih tersedia untuk hayat program.

Memeriksa masalah skop di C ++

Segmen kod berikut dikompil tanpa ralat tetapi tidak berfungsi (tidakkah anda benci?):

double * child (void) {double dLocalVariable; kembali & dLocalVariable;} batal ibu bapa (tidak sah) {double * pdLocal; pdLocal = child (); * pdLocal = 1. 0;}

Masalah dengan fungsi ini adalah bahawa dLocalVariable ditakrifkan hanya dalam skop fungsi kanak-kanak (). Oleh itu, pada masa alamat memori dLocalVariable dikembalikan dari anak (), ia merujuk kepada pembolehubah yang tidak lagi wujud. Ingatan yang dlocalVariable yang dahulu diduduki mungkin digunakan untuk sesuatu yang lain.

Kesilapan ini sangat biasa kerana ia boleh merayap dalam beberapa cara. Malangnya, ralat ini tidak menyebabkan program berhenti seketika. Malah, program ini boleh berfungsi dengan baik sepanjang masa - iaitu program terus berfungsi selagi memori yang dahulu diduduki oleh dLocalVariable tidak lagi digunakan semula. Masalah seketika sedemikian adalah yang paling sukar untuk diselesaikan.

Menyediakan penyelesaian menggunakan timbunan dalam C ++

Masalah skop berasal kerana C ++ telah mengembalikan memori yang ditetapkan secara setempat sebelum programmer telah siap. Apa yang diperlukan ialah blok ingatan yang dikawal oleh programmer. Dia boleh memperuntukkan memori dan meletakkannya kembali apabila dia mahu - bukan kerana C ++ fikir ia adalah idea yang baik. Blok memori sedemikian dipanggil timbunan.

Memori timbunan diperuntukkan menggunakan kata kunci baru yang diikuti oleh jenis objek untuk diperuntukkan. Perintah baru memecahkan sekeping memori dari timbunan yang cukup besar untuk memegang jenis objek yang ditentukan dan mengembalikan alamatnya. Sebagai contoh, berikut memperuntukkan pembolehubah berganda di luar timbunan:

kanak-kanak * double (tidak sah) {double * pdLocalVariable = double baru; kembali pdLocalVariable;}

Fungsi ini sekarang berfungsi dengan betul. Walaupun pembolehubah pdLocalVariable keluar dari ruang lingkup apabila fungsi kanak-kanak () kembali, ingatan yang tidak dapat dirujuk oleh pdLocalVariable. Lokasi memori yang dikembalikan oleh yang baru tidak keluar daripada ruang lingkup sehingga ia dikembalikan secara eksplisit ke timbunan menggunakan kata kunci padam, yang direka khusus untuk maksud itu:

ketua kosong (kosong) {// child () mengembalikan alamat dari blok // dari memori tumpukan ganda * pdMyDouble = anak (); // menyimpan nilai di sana * pdMyDouble = 1. 1; // … // sekarang pulihkan ingatan kepada timbunan memadam pdMyDouble; pdMyDouble = 0; // …}

Di sini penunjuk yang dikembalikan oleh anak () digunakan untuk menyimpan nilai berganda. Selepas fungsi selesai dengan lokasi memori, ia akan dikembalikan ke timbunan. Fungsi ibu bapa () menetapkan penunjuk kepada 0 selepas memori tumpukan telah dikembalikan - ini bukan keperluan, tetapi ia adalah idea yang sangat baik.

Jika programmer tersilap cuba menyimpan sesuatu dalam * pdMyDouble selepas pemadaman, program tersebut akan segera crash dengan mesej ralat yang bermakna.

Anda boleh menggunakan baru untuk memperuntukkan tatasusunan dari timbunan juga, tetapi anda mesti mengembalikan array menggunakan kata kunci memadamkan []:

int * nArray = new int [10]; nArray [0] = 0; padam [] nArray;

Secara teknis baru int [10] memanggil pengendali baru [] tetapi ia berfungsi sama seperti yang baru.