C++ 中奇怪的内存管理问题（至少来自初学者）

Question

我是 C++ 新手，我有很多 Objective-C 经验。

我试图在我的类中拥有一个 c 字符串数组（即char **）作为实例变量，它被分配并填充到我的构造函数中，然后在另一个成员函数中我想打印出来整个“网格”。

分配有效，我用字符串填充了我的数组（现在只是“aaaaaaa”等等）。检查构造函数的末尾，我看到每一行都已按预期成功创建和填充。

但是，我随后调用了我的 printGrid() 函数，然后事情变得奇怪了。如果我有 25 行要打印，比如说，前 12 行左右会打印垃圾，那么剩下的 13 行会按预期打印出来。所以好像我在某处践踏记忆，我不确定在哪里。

我的代码可能看起来有点乱，因为我一直在尝试不同的东西，所以我会尽量让它看起来有凝聚力。

main.cpp：我在哪里调用函数

#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：我的班级的标题

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：动作发生的地方

#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，我知道我应该使用这些。谢谢大家的建议。

Answer 1

红旗：

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

应该是

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

您需要一个指向 char* 的指针，而不是指向 char 的指针。

Answer 2

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

应该是

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

并且仅当您正在编写 C 代码时。

如果您绝对需要位图是连续的，最好使用 new/delete，并且

Vector< Vector < char > > 

如果你不这样做。

另外，strcat 似乎是一个奇怪的选择，因为您还没有初始化内存。 IE。不一定是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 （或 strncpy 如果你想安全的话）。

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.

这并不像你认为的那样。这不是调用另一个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 临时未命名的Bitmap 对象，然后立即调用其析构函数。这条语句就像一个没有名字的局部变量。

在您的情况下，您可以通过为您的一个构造函数提供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 没有为字符串末尾的 0 字节留出空间：

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

由于 "sizeof(char)" 定义为 1，你可以这样做：

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

在这个结构中：

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

你真的不想用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：

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，它们不能相互委托。

对于内存管理，请使用会自动为您控制内存的专用资源管理类。该标准提供了一系列优秀的类，std::vector<std::string> 在这种情况下将很好地发挥作用。

Answer 6

以下应该正确分配（没测试过）。

_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

这里我想你想在 malloc 中使用 sizeof (char *)

_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，你打印“1”给它，然后连接“a”宽度时间，这将超过分配的内存 1（更不用说不为 nul 终止留下任何空间

Answer 8

您的malloc() 电话在我看来不正确，但也许我遗漏了一些东西。

我应该看到的是一个malloc() 调用阵列的存储。如果你想要 10 个 C 字符串，那就是malloc(10 * sizeof (char *))。然后我应该看到更多的malloc() 调用，它们实际上分配了 10 个字符串本身使用的内存。

但我只看到一个 malloc() 调用，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。