C++是否比C语言更擅长避免内存泄漏？

Question

我正在使用一个 C 程序来控制一个电气测试系统。我们的团队最近遇到了严重的内存泄漏问题，考虑在未来的项目中转向使用 C++。那么，C++ 是一个解决方案吗？

C++ 有没有避免内存泄漏的好处呢？

- J. Shin

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这就像问“汽车比自行车好吗”？它们都有各自的优点和缺点。而且在这种情况下，问题似乎不在于语言，而在于代码。 - grooveplex

并不完全准确。C++具有特定的功能，使得正确管理内存分配比C更容易。由于C是C++的子集，C++具有更多和更好的功能，并且没有C不具备的任何东西。 - Eric J.

C++支持更好的实践，同时保持大部分低级别的能力，但是如果要使用它们，您已经在考虑进行重大重写，并且有一些语言是专门设计来完全处理内存管理的（而不仅仅提供一些更好的功能）。修复代码或转向完全不同的东西可能同样有益。C++有其优势，但它并非魔法。 - Kenny Ostrom

C++有它的好处，但听起来你最好还是先找出C代码中的内存泄漏问题。如果你知道该怎么做，在C中编写无内存泄漏的代码是完全可能的（而且并不难）。相反地，如果你不知道该怎么做，即使用C++也可能会写出有内存泄漏的代码。 - user2100815

@Eric "缺乏C语言的任何东西" - 这是无稽之谈。举一个例子（还有很多其他例子）- 可变长度数组（VLAs）。 - user2100815

Answer 1

是的，C++允许用户定义类型，在它们被销毁时运行代码。这意味着可以使用自动变量来管理分配的内存。

例如，查看std::unique_ptr，它是一个智能指针，当它超出作用域时会自动清理内存。

此外，std::unique_ptr对于使用裸指针没有额外开销，因为它纯粹是语法糖，编译器的优化程序会剥离所有内容并生成几乎相同的手工分配代码。

此外，不仅可以自动清理内存，还可以使用std::unique_ptr来关闭文件！

struct FILE_closer{void operator()(std::FILE* fp) const { if(fp) std::fclose(fp); }};
using unique_FILE = std::unique_ptr<FILE, FILE_closer>;

void func()
{
    // this will close when it goes out of scope
    unique_FILE fp(std::fopen("filename.txt", "w"));

    std::fprintf(fp.get(), "hello %s", "world");

    // no need to close fp here!

}

自动清理自己的字符串！

struct malloc_deleter{void operator()(void* p) const { std::free(p); }};
using char_uptr = std::unique_ptr<char, malloc_deleter>;

void func()
{
    char_uptr s((char*) malloc(128));

    std::sprintf(s.get(), "Hello World Number %d\n", 5);

    std::printf(s.get());

    // no need to call free(s) here!!!
}

- Galik

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这是正确的，但是这种功能只有在你实际使用它而不是C风格分配内存时才有用。将现有的C程序进行最小程度的转换到C++是很容易的，但重构它以使用 RAII 和智能指针等则可能会更加困难。（现有C程序存在内存泄漏这一事实并不是一个好迹象。） - ruakh

@πάνταῥεῖ 问题在于 C 没有为您管理动态内存的功能，但是 C++ 具有此类功能。这不应该是一个关于一个程序员能否编写没有内存泄漏的 C 代码和另一个程序员能否编写具有内存泄漏的 C++ 代码的争论。这是关于 C++ 具有帮助防止这些泄漏的功能。 - Galik

@πάνταῥεῖ 哈哈，好的，你赢了。但我会将它归档到“当然啦”盒子里。所以让我们同意C具有与C++一样出色的内存管理功能。毕竟它们都有Boehm GC.... 我将删除这个答案并撤回我的“重新开放”的投票。如果C程序员真的想相信C和C++一样拥有出色的内存管理，他们更加欢迎继续保持这种印象。 - Galik

@Aganju 但问题不是关于C++修复糟糕的程序员，而是关于C++具有特定功能。糟糕的程序员是一个转移话题 - 我们不知道他的代码是什么样子，他只是提到了内存泄漏问题。我认为真正的问题是讨论C和C++（或任何其他语言）是不明智的，因为太多人对自己钟爱的语言感到防御。 - Galik

@Aganju 我的问题是在一种语言中使用不良风格的可能性有多大，以及由此造成的损害程度会有多大。大多数电气工程师不熟悉C++（事实上，他们几乎不了解C）；他们通常涉及低级语言。但总的来说，在我看来，C++给程序员提供了比C更多的选项来避免不良风格。 - Red.Wave