深入讲解函数中分配内存问题

原文地址：http://www.cppblog.com/Leaf/archive/2010/05/05/114425.aspx

声明：这随笔是无聊或是一时兴起写的。 没有其它什么目的。愿意看的就看。如果只是想用用C/C++不出错。能跑跑程序就行。那大可不必这么累地看下去。本博客中还有一个“基于C++规则”来解释这个东西的随笔。

我只想说，萝卜青菜，各有所爱！
我也不是一个死抠语言的爱好者。
甚至我是基本无视语言的。

写这个，纯属娱乐。。
谢谢各位捧场！！！ 

好了，有闲功夫的朋友们，或者说想了解“规则”之下的东西的朋友们。请继续往下看！

先看这样的代码

 1 void  MyNew( int   * p)
 2 {
 3    p = new int;
 4}
 5
 6 int  main()
 7 {
 8    int *p = NULL;
 9    MyNew(p);
10}

开始写了一篇：函数中分配内存的问题（点击进入），通过说明他们产生了拷贝，而导致p不能成功分配。但并未提出事实根据，下面我们来仔细看看具体原因。

我们需要弄清两点：1、main函数中的p与MyNew函数中的p是不是一样；2、如果不一样，是怎么导致了不一样的。

第一点很好看，我们可以在编译器（VC环境，我用的是VS 2005）的监视窗口中跟踪p的地址。 
         在监视窗口中增加一个对 &p的监视，然后我们在int*p = NULL处添加一个断点。单步执行，停在MyNew函数前，此时我们可以看到，&p的值为 0x0012ff60 .   然后，我们单步进入MyNew函数，此时我们可以发现，&p的值变成了0x0012fe8c   明显，它们不是同一个东西，这样在MyNew操作的时候，操作的就不是我们想要操作的那个p(0x0012ff60). 好了，不要去猜测这两个数字之间的关系，接下来会给你一个满意的答案.

先看看下面这个反汇编的结果

 int *p = NULL;
0041153E  mov         dword ptr [p],0 

 MyNew(p);
00411545  mov         eax,dword ptr [p] 
00411548  push        eax  

00411549  call        MyNew (41116Dh) 

红色部分就是将p作为参数压栈，然后call MyNew，注意，此时我们的p已经被保存起来了。


void MyNew(int *p)
{
004114C0  push        ebp  
004114C1  mov         ebp,esp 
004114C3  sub         esp,0CCh   //红色：分配33*4Bytes 临时空间 
004114C9  push        ebx  
004114CA  push        esi  
004114CB  push        edi  
004114CC  lea         edi,[ebp-0CCh] 
004114D2  mov         ecx,33h 
004114D7  mov         eax,0CCCCCCCCh 
004114DC  rep stos    dword ptr es:[edi]    //蓝色：初始化分配的空间为 0xcccccccc
 p = new int;
004114DE  push        4    
004114E0  call        operator new (411190h)   //调用new 返回值存放于eax中。
004114E5  add         esp,4 

004114E8  mov         dword ptr [ebp-0C8h],eax  //将new出来的地址放到ebp-0c8h中
004114EE  mov         eax,dword ptr [ebp-0C8h]  //将new出来的值放到eax中，作为返回值。
004114F4  mov         dword ptr [p],eax //将eax中的值放入p中
}

//下面是清栈操作
004114F7  pop         edi  
004114F8  pop         esi  
004114F9  pop         ebx  
004114FA  add         esp,0CCh  //清除临时变量
00411500  cmp         ebp,esp 
00411502  call        @ILT+325(__RTC_CheckEsp) (41114Ah) 
00411507  mov         esp,ebp 
00411509  pop         ebp  
0041150A  ret     


上面的东西不能说明根本问题，因为没有作任何分析，下面我们就来仔细分析一下，特别是最后的 004114F4  mov         dword ptr [p],eax   有人就会问，既然已经放回了p中，为啥p还是没变呢。


这就是new之间的堆栈空间示意图，可以看出，我们传入的参数是ebp+8，而当new回来后，却用的是004114E8  mov         dword ptr [ebp-0C8h],eax  很明显，ebp-0c8 是临时分配的空间。 

而放入的那个p, 的确，它是放了，但是，这个p其实不是main中的那个p了。所以，最后，main函数中，p所指向的地址并没有改变。

void  MyNew( int   *& p)
{
    p = new int;
}

我们将代码稍作修改，改成传递指针的引用，那又会发生什么呢。首先，我们按照上面的方法检测其地址。 你会发现，两个函数中的地址都是 0x0012ff60.
那，为什么会这样呢，我们看看两个地方，第一就是参数传递时的压栈。
00411535  lea         eax,[p] 
00411538  push        eax  
00411539  call        MyNew (4111F4h) 

可以看出，这次传递的，并非是像开始一样 mov eax, dword ptr[p]   。二者的差别在于，上一次（没有采用引用传递）传递的是值，而这一次（采用了引用传递）传递的是指针p的地址。

接下来，我们再来看看刚刚new出来之后赋值的地方。

004114E8  mov         dword ptr [ebp-0C8h],eax 
004114EE  mov         eax,dword ptr [p] 
004114F1  mov         ecx,dword ptr [ebp-0C8h] 
004114F7  mov         dword ptr [eax],ecx 


可以发现，这正是我们传中说的：取得p的地址，采用*p求出p所指向的地址。然后对*p赋值，以改变它的值。。

还有一种就是指针的指针void MyNew(int** p){*p = new int}的方式，其实这个传递引用是完全等效的。甚至，反汇编后，他们是同样的代码。


终于写完了。有很多地方觉得还是没讲清楚，希望各位大大指教，小弟立马修改。 洗过头，上班去！！