【正文】 第一篇：C語言程序穩(wěn)定性提高C語言程序運(yùn)行穩(wěn)定性的方法一、前言由于C語言的靈活性，用C語言開發(fā)出來的程序容易造成內(nèi)存泄漏、運(yùn)行異常、運(yùn)行結(jié)果不可預(yù)期等程序質(zhì)量問題，在用C語言開發(fā)程序的過程中，必須高度重視程序質(zhì)量問題，應(yīng)當(dāng)把提高程序穩(wěn)定性的方法加入到項目管理和開發(fā)過程中，最大限度地提高程序的穩(wěn)定性，保證項目的成功開發(fā)。在這里總結(jié)多年來的C語言開發(fā)經(jīng)驗，拿出來共享以期在這方面能夠得到更多的指教。二、影響程序穩(wěn)定性的因素內(nèi)存泄漏。造成內(nèi)存泄漏的原因有：1)、程序有多個出口，但不能保證在每一個出口能夠完全釋放掉所有的動態(tài)內(nèi)存，如函數(shù)內(nèi)有多個“return”，但沒有在每一個“return”前釋放掉在原已申請但必須釋放的動態(tài)內(nèi)存；2)、對于“struct”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，沒有完全釋放掉每一個指向動態(tài)內(nèi)存的指針，如只釋放指向“struct”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指針沒有釋放“struct”體內(nèi)的指針或某些指針被漏釋放；3)、對于用動態(tài)內(nèi)存建立的鏈表在釋放時沒有一個一個結(jié)點(diǎn)去釋放； 4)、一段動態(tài)內(nèi)存空間原來只被一個指針引用，但在這個指針引用另外一段內(nèi)存空間的時候，該段內(nèi)存沒有被釋放；5)、對于在函數(shù)內(nèi)申請但必須在函數(shù)外釋放的動態(tài)內(nèi)存，在對該內(nèi)存使用后忽略該動態(tài)內(nèi)存的釋放；6)、用戶強(qiáng)行退出程序，程序在退出前不能完全釋放掉所有的動態(tài)內(nèi)存； 7)、程序運(yùn)行過程中發(fā)生了異常導(dǎo)致動態(tài)內(nèi)存未被釋放。程序運(yùn)行發(fā)生異常。造成異常產(chǎn)生的原因有：1)、釋放指針時該指針為空或是一個已被釋放但釋放后未被置空的指針；2)、對于C庫中的函數(shù)，如字符串操作函數(shù)，在調(diào)用該類函數(shù)時實參為空指針或者改指針沒有指向可用的內(nèi)存地址空間或者所指向的內(nèi)存空間大小不足以用來實現(xiàn)當(dāng)前的字符串操作；3)、對于指向一個“struct”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針，當(dāng)指針為空時使用“struct”的分體數(shù)據(jù)；4)、數(shù)組或指針發(fā)生越界操作；5)、指針指向一個已被釋放但釋放后未被置空的指針，如一個全局變量的指針，在一個地方被釋放后，但指針值未被置空，這時在另一個地方引用該指針的值時會發(fā)生異常；6)、更改定義為常量的值；7)、動態(tài)申請完一個內(nèi)存后，未檢查是否申請成功就調(diào)用了該指針；8)、對于一塊連續(xù)的內(nèi)存塊和“struct”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在第一次使用時沒有做初始化操作。9)、在用非ASCII(如中文字符、Unicode)編碼時，若使用char*來申請空間，在用C庫中的字符串操作函數(shù)來操作，會因無法判斷字符串結(jié)束位置而產(chǎn)生異常。10)、指針類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換時，當(dāng)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換后指針指向的內(nèi)存空間大于原來指針指向的內(nèi)存空間時可能會出現(xiàn)異常（取決于堆或?？臻g的結(jié)構(gòu)和大?。?，如把“INT12＊”強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成“INT32＊”，應(yīng)當(dāng)盡量避免指針類型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換；11）、更改了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但代碼沒有相應(yīng)更新或整個工程中相關(guān)文件沒有做相應(yīng)更新；12）、申請的棧空間或堆空間超出了系統(tǒng)的容量限制；13）、棧溢出，當(dāng)函數(shù)中定義一個太大的數(shù)組時容易造成棧溢出，遞歸調(diào)用太深也容易造成棧舉出；14）、全局變量使用混亂，造成程序錯亂；16）、內(nèi)存碎片太多，造成內(nèi)存分配失敗而導(dǎo)致程序異常，如建立一個太長的鏈表容易造成大量內(nèi)存碎片；17）、文件操作過于頻繁（特別是寫操作），系統(tǒng)應(yīng)付不過來容易造成程序出現(xiàn)異常，這個在嵌入式系統(tǒng)中較常見。三、內(nèi)存泄漏預(yù)防措施在代碼審查時，檢查函數(shù)體內(nèi)的每一個“return”前是否有沒有釋放必須要釋放的指針；設(shè)計“struct”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，應(yīng)當(dāng)設(shè)計相應(yīng)的釋放“struct”指針的函數(shù)，并確保所有的“struct”體內(nèi)的指針都被釋放；對于用動態(tài)內(nèi)存建立的鏈表在釋放時要一個一個結(jié)點(diǎn)去釋放, 對于每一個鏈表也要有相應(yīng)的鏈表內(nèi)存管理函數(shù)，如鏈表的釋放函數(shù)；當(dāng)一個指針變量要指向另一個動態(tài)內(nèi)存地址時先檢查一下該指針是否有指向另一個動態(tài)內(nèi)存地址，如果有則應(yīng)當(dāng)考慮是否要先釋放掉原先的指向的動態(tài)內(nèi)存；在調(diào)用一個函數(shù)時，對于函數(shù)的輸出值要確認(rèn)值的內(nèi)存空間是否是在函數(shù)內(nèi)部動態(tài)申請，如果是則應(yīng)當(dāng)考慮是適當(dāng)?shù)臅r候把它釋放掉；減少程序的出口的數(shù)目，最好是一個出口，在出口處理函數(shù)中確保釋放所有的動態(tài)內(nèi)存；當(dāng)用戶強(qiáng)行退出時，要考慮在每一個退出點(diǎn)是否能夠釋放所有的動態(tài)內(nèi)存；釋放掉一個指針?biāo)傅膬?nèi)存空間后，就立即把改指針置為空；少用動態(tài)申請內(nèi)存，能用數(shù)組代替的就用數(shù)組的形式；盡量減少全局變量的使用，避免指針指向的混亂；1封裝動態(tài)內(nèi)存申請和釋放的底層函數(shù)，便于檢查內(nèi)存泄漏問題；1把內(nèi)存泄漏的檢查方法放進(jìn)設(shè)計代碼中，便于發(fā)現(xiàn)內(nèi)存泄漏。四、程序運(yùn)行異常預(yù)防措施在釋放指針前先檢查指針是否為空；當(dāng)把指針作為參數(shù)傳入C庫函數(shù)中的參數(shù)時，先檢查指針是否為空；在函數(shù)體內(nèi)，當(dāng)要調(diào)用指針參數(shù)時，先判斷該指針是否為空；當(dāng)要調(diào)用“struct”指針數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的分體時要先判斷該指針是否為空；當(dāng)做指針移動操作時要考慮指針是否會發(fā)生越界；當(dāng)一個函數(shù)體內(nèi)可能會改變參數(shù)中的值時，要避免傳入常量形式的值，在設(shè)計函數(shù)時要盡量避免試圖去改變參數(shù)中的值；動態(tài)申請完一個內(nèi)存后要先檢查是否申請成功；對于一塊連續(xù)的內(nèi)存塊和“struct”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在第一次使用時要做初始化操作，如申請完內(nèi)存后，記得用memset清空內(nèi)存；備案所有的全局變量，考慮全局變量對程序可能產(chǎn)生的影響，盡量少用全局變量。對于全局變量的定義最好使用“static”來申明，不讓其它模塊直接訪問該全局變量，并且設(shè)計好相應(yīng)的操作該全局變量的方法函數(shù)，在定義全局變量時要充分考慮好全局變量的初始化方法和程序結(jié)束時的處理方法，對于整個工程中的全局變量要進(jìn)行登記管理，登記內(nèi)容包括變量名、類型名、定義位置、使用范圍、使用目的、初始化方法、程序結(jié)束時的處理方法及其它注意事項。在用非ASCII(如中文字符、Unicode)編碼時，要使用unsigned char*來申請空間，并記住申請空間大小，不要用C庫中的字符串操作函數(shù)來操作。1記得申請足夠的內(nèi)存，比如，儲存年份應(yīng)該是5個空間而不是4個，記得保留‘’的空間；1在函數(shù)中最好不要定義占用內(nèi)存太大的局部變量，否則容易造成棧溢出，對于較大內(nèi)存的使用最好是使用堆內(nèi)存空間的方法。由于棧溢出這種情況比較不常見，容易被人忽視，所以在發(fā)生因棧溢出而產(chǎn)生問題時往往不容易被發(fā)現(xiàn)原因所在；1盡量不頻繁分配小塊的內(nèi)存；1在設(shè)計遞歸調(diào)用時要考慮遞歸調(diào)用可能的深度，防止出現(xiàn)棧溢出；1不要定義太多的局部變量，如果要定義一個數(shù)組類型的局部變量，數(shù)組不要太長，以防止出現(xiàn)棧溢出；1減少讀寫文件的次數(shù)，優(yōu)化文件的讀寫方法。指針是C/C++的精華，也是最難的部分。本書中規(guī)中矩地講解了指針的概念、定義與初始化、操作等。指針的靈活性可以把大量的工作化繁為易，前提是必須首很把足夠繁的指針弄懂。聽起來有點(diǎn)像繞口令，事實就是這樣，你現(xiàn)在把難懂的東西弄懂了，日后可以把難事化簡，大事化小。從VB過來的人一定會熟悉“值傳遞”和“地址傳遞”這兩個概念，實際上，“地址傳遞”這種說法正是為了彌補(bǔ)VB沒有指針卻有類似的需要才發(fā)明的。我認(rèn)為C/C++程序員要想深入理解指針，首先要拋棄這個概念。在C/C++程序中，即使在函數(shù)調(diào)用中傳遞指針，也不能說“地址傳遞”，還應(yīng)該說是值傳遞，只不過這次傳遞的值有點(diǎn)特殊，特殊在于借用這個值，可以找到其它值。就好像我給你一把鑰匙一樣，你通過鑰匙可以間接獲得更多，但是我給你的只不過是鑰匙。我前陣子曾寫過一篇關(guān)于指針的文章，之所以寫那篇文章，是因為看到一大堆初學(xué)者在論壇上提問。通過對他們提的問題的分析，我總結(jié)了幾點(diǎn)。下面，首先就先引用我自己寫的《關(guān)于指針》中的片段吧（完整的文章請到我的個人主頁查找）：一、指針就是變量：雖然申明指針的時候也提類型，如：char *p1。int *p2。float *p3。double *p4。.....但是，這只表示該指針指向某類型的數(shù)據(jù)，而不表示該指針的類型。說白了，指針都是一個類型：四字節(jié)無符號整數(shù)（將來的64位系統(tǒng)中可能有變化）。二、指針的加減運(yùn)算很特殊：p++、p之類的運(yùn)算并不是讓p這個“四字節(jié)無符號整數(shù)”加一或減一，而是讓它指向下一個或上一個存儲單元，它實際加減的值就是它所指類型的值的size。比如：char *型指針，每次加減的改變量都是1；float *型的指針，每次加減的改變量都是4；void *型指針無法加減。還要注意的是：指針不能相加，指針相減的差為int型。正是因為指針有著不同于其它變量的運(yùn)算方式，所以，在任何時候用到指針都必須明確“指針的類型”（即指針?biāo)傅淖兞康念愋停?。這就不難理解為什么函數(shù)聲明時必須用“int abc(char *p)”而調(diào)用的時候卻成了“a = abc(p)。”這樣的形式了。三、用指針做參數(shù)傳遞的是指針值，不是指針本身：要理解參數(shù)傳遞，首先必須把“形參”與“實參”弄明白。函數(shù)A在調(diào)用函數(shù)B時，如果要傳遞一個參數(shù)C，實際是在函數(shù)B中重新建立一個變量C，并將函數(shù)A中的C值傳入其中，于是函數(shù)B就可以使用這個值了，在函數(shù)B中，無論有沒有修改這個C值，對于函數(shù)A中的C都沒有影響。函數(shù)B結(jié)束時，會將所有內(nèi)存收回，局部變量C被銷毀，函數(shù)B對變量C所做的一切修改都將被拋棄。以上示例中，函數(shù)A中的變量C稱為“實參”，函數(shù)B中的變量C被稱為“形參”，調(diào)用函數(shù)時，會在B函數(shù)體內(nèi)建立一個形參，該形參的值與實參的值是相同的，但是形參的改變不影響實參，函數(shù)結(jié)束時，形參被銷毀，實參依然沒有發(fā)生變化。指針也是一個變量，所以它也符合以上的規(guī)定，但是，指針存放的不僅僅是一個值，而是一個內(nèi)存地址。B函數(shù)對這個地址進(jìn)行了改動，改