C++ 中奇怪的内存管理问题（至少对于初学者来说）

Question

我是 C++ 新手，我有很多 Objective-C 经验。

我试图将一个 C 字符串数组（即 char **）作为我的类中的实例变量，该变量在我的构造函数中分配并填充，然后在另一个成员函数中我想要打印出整个“网格”。

分配工作正常，我用字符串填充数组（现在只是“aaaaaaa”等等）。检查构造函数的末尾，我发现每一行都已成功创建并按预期填充。

然而，然后我调用 printGrid() 函数，然后事情就变得奇怪了。如果我有 25 行要打印，比如说，前 12 行左右将打印垃圾，然后其余 13 行按预期打印。所以看起来我在某个地方践踏了记忆，但我不确定在哪里。

我的代码可能看起来有点混乱，因为我一直在尝试不同的事情，所以我会尽力使其看起来尽可能具有凝聚力。

main.cpp：我调用函数的位置

#include <iostream>
#include "Bitmap.h"

using namespace std;
int main (int argc, char * const argv[]) {

    Bitmap bitmap(15, 25);
    bitmap.printBitmap();

    return 0;
}

Bitmap.h：我的类的标头

class Bitmap {
private:
    char **_bitmap;
        void printLine(char const*lineString);
    int _width;
    int _height;
public:
    Bitmap();
        Bitmap(int width, int height);
    void printBitmap();
};

Bitmap.cpp：操作发生的位置

#include <iostream>
#include "Bitmap.h"

using namespace std;
Bitmap::Bitmap() {
    // allocate space for the bitmap
    int numRows = 20;
    int numColumns = 30;

    Bitmap(numRows, numColumns); // Can I even safely do this? I'm not using the default constructor in my main() but I'm still curious.
}

Bitmap::Bitmap(int width, int height) {
    _width = width;
    _height = height;

    _bitmap = (char **)malloc(sizeof(char*) * height); // FIXED this line (used to be char, now it's char *).
    for (int currentRow = 0; currentRow < height; currentRow++) {
        _bitmap[currentRow] = (char *)malloc((sizeof(char) * width));
        snprintf(_bitmap[currentRow], width, "%s", "1");

        for (int currentColumn = 0; currentColumn < width; currentColumn++) {
            _bitmap[currentRow] = strcat(_bitmap[currentRow], "a");
        }
        printf("currentRow %0d: %s\n",currentRow, _bitmap[currentRow]); // Each row prints out FINE here, as expected
    }
}

void Bitmap::printBitmap() {
    int numColumns =_width;
    int numRows = _height;

    if (NULL == _bitmap)
        return;

    // iterate over the bitmap, line by line and print it out
    for (int currentRow = 0; currentRow < numRows; currentRow++) {

        // If there are, say, 25 lines, the first 12 or so will be garbage, then the remaining will print as expected
        printLine((char const *)_bitmap[currentRow]);
    }
}

void Bitmap::printLine(char const*lineString) {
    printf(":%s\n", lineString);    
}

这是针对学校的，教授不允许使用 C++ 向量或字符串。否则，是的，我知道我应该使用它们。感谢您的所有建议。

Answer 1

危险信号：

_bitmap = (char **)malloc(sizeof(char) * height);

应该是

_bitmap = (char **)malloc(sizeof(char*) * height);

您想要一个指向 char* 的指针，而不是指向 char 的指针。

Answer 2

_bitmap = (char **)malloc(sizeof(char) * height);

应该

_bitmap = (char **)malloc(sizeof(char*) * height);

并且仅当您正在编码 C 时。

则更好的是使用 new/delete

Vector< Vector < char > > 

如果您绝对需要位图是连续的，或者如果您不需要，

。另外，考虑到您尚未初始化内存，strcat 似乎是一个奇怪的选择。即不一定有0，所以字符串没有结尾。这可能会导致你的记忆力下降。尝试使用 strcpy （如果你想安全的话，可以使用 strncpy ）。

Answer 3

与默认构造函数中的此注释相关：

Bitmap(numRows, numColumns); // Can I even safely do this? I'm not using
                             // the default constructor in my main() but
                             // I'm still curious.

这不会执行您认为的操作。这不是调用其他构造函数来进行额外的初始化。相反，这会使用 numRows 和 numColumns 创建另一个临时未命名 Bitmap 对象，然后立即调用其析构函数。该语句的作用就像一个没有名称的局部变量。

在您的情况下，您可以通过提供一个构造函数默认参数来提供默认构造函数：

public:
    Bitmap(int width = 20, int height = 30);

Answer 4

这个 malloc 没有在字符串末尾留出 0 字节的空间：

    _bitmap[currentRow] = (char *)malloc((sizeof(char) * width));

由于“sizeof(char)”根据定义是 1，你可以这样做：

    _bitmap[currentRow] = (char *)malloc(width+1);

在这个构造中：

    for (int currentColumn = 0; currentColumn < width; currentColumn++) {
        _bitmap[currentRow] = strcat(_bitmap[currentRow], "a");
    }

你真的不想使用 strcat，直接赋值char即可：

    for (int currentColumn = 0; currentColumn < width; currentColumn++) {
        _bitmap[currentRow][currentColumn] = 'a';
    }
    _bitmap[currentRow][width] = 0; // and don't forget to terminate the string

Answer 5

除了所有其他答案之外：

Bitmap::Bitmap() {
    // allocate space for the bitmap
    int numRows = 20;
    int numColumns = 30;

    Bitmap(numRows, numColumns); // Can I even safely do this? I'm not using the default constructor in my main() but I'm still curious.
}

不，你不能这样做。每个构造函数都是独立的，不能互相委托。

对于内存管理，请使用专用的资源管理类，它将自动为您控制内存。该标准提供了一系列优秀的类，并且 std::vector 在这种情况下将很好地满足目的。

Answer 6

以下应该正确分配（尚未测试）。

_bitmap = new char*[height];
for (int currentRow = 0; currentRow < height; currentRow++) 
{         
    _bitmap[currentRow] = new char[width];         
    snprintf(_bitmap[currentRow], width, "%s", "1");          
    for (int currentColumn = 0; currentColumn < width; currentColumn++) 
    {             
        _bitmap[currentRow] = strcat(_bitmap[currentRow], "a");         
    }                 // Each row prints out FINE here, as expected     

    printf("currentRow %0d: %s\n",currentRow, _bitmap[currentRow]); 
} 

还要确保定义复制构造函数、析构函数和赋值运算符，以确保内存不会泄漏并且数组不会被删除。

Answer 7

这里我认为你想要 sizeof (char *) inside malloc

_bitmap = (char **)malloc(sizeof(char) * height);

另外，当你用“a”填充字符串时，你必须确保你没有覆盖任何内存：你分配了宽度字符，你向它打印“1”，然后连接“a”宽度时间，这将超出分配的内存1（更不用说不为nul终止留下任何空间

Answer 8

您的 malloc() 调用对我来说看起来不正确，但也许我错过了一些东西。

我应该看到的是对数组存储的一次 malloc() 调用。如果您想要其中包含 10 个 C 字符串，则为 malloc(10 * sizeof (char *))。然后我应该会看到更多 malloc() 调用，这些调用实际上分配了 10 个字符串本身使用的内存。

但我只看到一个 malloc() 调用，它似乎认为它正在分配字符串数组内存，而不是字符串指针数组内存。