專利名稱：程序設(shè)計語言中管理指針的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對計算機(jī)指針的管理，特別涉及一種程序設(shè)計語言中管理指針的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電腦程序設(shè)計語言一般使用C/C++語言或者匯編語言，這些程序語言均使用指針這種數(shù)據(jù)類型。指針是指向一塊內(nèi)存的地址，它類似于房屋的門牌號，門牌號是找到房屋是唯一的辦法，房屋被拆除后，通過門牌號將找不到對應(yīng)的房屋，此時的門牌號就是野門牌號。相應(yīng)的，此時的指針稱之為野指針。如果野指針在程序運(yùn)行時使用，將直接導(dǎo)致造成程序退出，程序的退出是當(dāng)操作系統(tǒng)檢測到不合法的內(nèi)存操作后做出的反應(yīng)，因為程序運(yùn)行于操作系統(tǒng)之上，內(nèi)存是操作系統(tǒng)最重要的資源之一。而所有的程序均運(yùn)行于內(nèi)存中，如果內(nèi)存被濫改，會嚴(yán)重影響應(yīng)用程序和系統(tǒng)的正常運(yùn)行?？梢姵绦蛑荒懿僮鲗儆谧约洪_辟的內(nèi)存，這是它必須遵守的規(guī)則。目前，操作系統(tǒng)的內(nèi)存策略是直接殺掉訪問野指針的程序，在使用C/C++語言開發(fā)程序的過程中，程序員憑借嚴(yán)謹(jǐn)邏輯思維和詳細(xì)的測試仍然不能保證程序中沒有野指針。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種程序設(shè)計語言中管理指針的方法及系統(tǒng)，能對指針進(jìn)行查詢，當(dāng)查詢到野指針時，可將野指針對應(yīng)的內(nèi)存和指針緩沖鏈表中相應(yīng)的節(jié)點刪除。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案 一種程序設(shè)計語言中管理指針的方法，其中，包括
A、獲取指針的值；
B、判斷指針緩沖鏈表中是否存在該指針的地址位；如果是，執(zhí)行步驟C;否則，執(zhí)行步驟D;
C、判斷所述地址位對應(yīng)的標(biāo)識位與所述指針指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)是否具有相同的值；如果是，執(zhí)行步驟E ；否則，執(zhí)行步驟D ；
D、返回假，判定該指針為野指針；
E、返回真。所述的程序設(shè)計語言中管理指針的方法，其中，在步驟A之前，所述的方法還包括建立并維護(hù)指針緩沖鏈表。所述的程序設(shè)計語言中管理指針的方法，其中，指針緩沖鏈表包括節(jié)點，所述節(jié)點包括標(biāo)識位和地址位；其中，該指針緩沖鏈表的初始值為空。所述的程序設(shè)計語言中管理指針的方法，其中，所述的方法還包括當(dāng)系統(tǒng)成功申請一塊內(nèi)存時，在該內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)寫入全局計數(shù)器的值，并維護(hù)指針緩沖鏈表中的數(shù)據(jù)。所述的程序設(shè)計語言中管理指針的方法，其中，當(dāng)系統(tǒng)成功申請一塊內(nèi)存時，在該內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)寫入全局計數(shù)器的值，并維護(hù)指針緩沖鏈表中的數(shù)據(jù)的步驟具體包括
系統(tǒng)調(diào)用動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)申請內(nèi)存；
當(dāng)成功申請一塊內(nèi)存時，返回指向該內(nèi)存的指針，同時將全局計數(shù)器的值自動加1 ； 在該內(nèi)存第一個整數(shù)區(qū)寫入全局計數(shù)器此時的值；
將該全局計數(shù)器的值和指針一起組成一個節(jié)點，并將該節(jié)點新增到指針緩沖鏈表中。所述的程序設(shè)計語言中管理指針的方法，其中，在步驟D之后，所述的方法還包括釋放野指針的內(nèi)存，并更新指針緩沖鏈表。所述的程序設(shè)計語言中管理指針的方法，其中，釋放野指針的內(nèi)存，并更新指針緩沖鏈表的步驟具體包括
調(diào)用動態(tài)內(nèi)存釋放函數(shù)，并釋放野指針指向的內(nèi)存塊； 在指針緩沖鏈表中查找包含該野指針的節(jié)點； 刪除該節(jié)點。一種程序設(shè)計語言中管理指針的系統(tǒng)，其中，包括指針獲取單元，用于獲取指針的值；指針識別單元，用于判斷指針緩沖鏈表中是否存在該指針的地址位；指針查詢單元， 用于判斷所述地址位對應(yīng)的標(biāo)識位與所述指針指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)是否具有相同的值；真假返回單元，用于在所述地址位對應(yīng)的標(biāo)識位與所述指針指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)的值相同時返回真；在指針緩沖鏈表中不存在所述指針的地址位，或者在指針緩沖鏈表中存在所述指針的地址位，但所述地址位對應(yīng)的標(biāo)識位與所述指針指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)的值不同時返回假。所述的程序設(shè)計語言中管理指針的系統(tǒng)，其中，還包括內(nèi)存分配單元，用于在系統(tǒng)成功申請一塊內(nèi)存時，在內(nèi)存第一整數(shù)區(qū)寫入全局計數(shù)器的值，并維護(hù)指針緩沖鏈表中的數(shù)據(jù)。所述的程序設(shè)計語言中管理指針的系統(tǒng)，其中，還包括內(nèi)存銷毀單元，用于釋放野指針的內(nèi)存，并更新指針緩沖鏈表。本發(fā)明提供的一種程序設(shè)計語言中管理指針的方法及系統(tǒng)，在指針緩沖鏈表中存在指針的地址位時，判斷該地址位對應(yīng)的標(biāo)識位與該地址指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)的數(shù)值具有相同的值，當(dāng)這兩個值不同時判定為野指針，釋放這個野指針對應(yīng)的內(nèi)存、并刪除該指針對應(yīng)的節(jié)點，從而杜絕了野指針的錯誤訪問，還能把所有不用的內(nèi)存釋放出來。


圖1為本發(fā)明程序設(shè)計語言中管理指針的方法較佳實施例的流程圖。圖2為本發(fā)明程序設(shè)計語言中管理指針的方法較佳實施例中指針緩沖鏈表的示意圖。圖3為本發(fā)明程序設(shè)計語言中管理指針的方法較佳實施例中內(nèi)存銷毀函數(shù)釋放內(nèi)存的流程圖。圖4為本發(fā)明程序設(shè)計語言中管理指針的方法較佳實施例中內(nèi)存分配函數(shù)分配內(nèi)存的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種程序設(shè)計語言中管理指針的方法及系統(tǒng)，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1所示，圖1為本發(fā)明程序設(shè)計語言中管理指針的方法較佳實施例的流程圖， 本發(fā)明程序設(shè)計語言中管理指針的方法包括以下步驟
步驟S110、獲取指針的值。該指針的值是指指針本身存儲的數(shù)值，同時也是指針?biāo)赶虻膬?nèi)存區(qū)的首地址。步驟S120、判斷指針緩沖鏈表中是否存在該指針的地址位；如果是，執(zhí)行步驟 S130 ；否則，執(zhí)行步驟S140。其中，判斷指針緩沖鏈表中是否存在該指針的地址通過查詢指針緩沖鏈表中的各節(jié)點是否存在與所述指針具有相同數(shù)值的地址位來判斷。在本實施方式中，系統(tǒng)設(shè)立一個全局計數(shù)器，該全局計數(shù)器是一個的整數(shù)變量，在系統(tǒng)啟動后一直存在，其初始值為0，每成功申請一塊內(nèi)存時，全局計數(shù)器的計數(shù)值自動加一，如果內(nèi)存申請了 X次，則全局計數(shù)器的值為X。這個X可用于區(qū)分不同的內(nèi)存申請者， 保證其唯一性，因此X就代表申請者的ID (IDentity，身份標(biāo)識號碼)。內(nèi)存成功申請后將 X同時寫入指針緩沖鏈表和該內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)。指針緩沖鏈表是一個預(yù)先定義的、包含內(nèi)存信息的映射表，如圖2所示。指針緩沖鏈表由節(jié)點構(gòu)成，所述節(jié)點包括標(biāo)識位和地址位，該標(biāo)識位為一個計數(shù)值，地址位用于存放內(nèi)存地址。指針緩沖鏈表的初始值為空，即無節(jié)點。系統(tǒng)每次成功申請到一塊內(nèi)存時，在該指針緩沖鏈表中動態(tài)增加一個節(jié)點，并記錄內(nèi)存信息到節(jié)點中，即將當(dāng)時全局計數(shù)器的值 (自動加一后的數(shù)值)寫到標(biāo)識位中，對節(jié)點做標(biāo)識，同時將指針返回的內(nèi)存空間的首地址記錄到地址位。每當(dāng)系統(tǒng)釋放掉一塊內(nèi)存時，在指針緩沖鏈表中刪除相應(yīng)的節(jié)點。步驟S130、判斷所述地址位對應(yīng)的標(biāo)識位與所述指針指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)是否具有相同的值；如果是，執(zhí)行步驟S150 ；否則，執(zhí)行步驟S140。在具體實施時，需要從指針緩沖鏈表中獲取該地址位對應(yīng)的標(biāo)識位，并且，獲取該地址指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)的數(shù)值，之后再判斷兩個值是否相同。步驟S140、返回假，判定該指針為野指針。步驟S150、返回真。其中，在步驟SllO之前，所述的方法還可包括建立并維護(hù)指針緩沖鏈表。其中，指針的識別依賴于指針緩沖鏈表。當(dāng)系統(tǒng)返回“假”時，表示指針為野指針， 不能使用，系統(tǒng)可跳過對它的處理或者執(zhí)行其他對策程序；當(dāng)系統(tǒng)返回“真”時，表示指針有效，可以使用。在本實施方式中，當(dāng)系統(tǒng)識別指針為野指針時，將釋放該野指針的內(nèi)存，并更新指針緩沖鏈表。其中，釋放野指針的內(nèi)存通過內(nèi)存銷毀單元實現(xiàn)，該內(nèi)存銷毀單元用于釋放系統(tǒng)內(nèi)存，刪除指針緩沖鏈表中的節(jié)點更新指針緩沖鏈表。如圖3所示，在釋放內(nèi)存時，先調(diào)用free函數(shù)(動態(tài)內(nèi)存釋放函數(shù))，并釋放野指針指向的內(nèi)存塊；之后，在指針緩沖鏈表中查找包含該野指針的節(jié)點；然后，刪除該節(jié)點。在系統(tǒng)每次成功申請到一塊內(nèi)存時，在該內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)寫入全局計數(shù)器的值，并維護(hù)指針緩沖鏈表中的數(shù)據(jù)，如圖4所示，具體可通過下述方式實現(xiàn)
第一步、系統(tǒng)調(diào)用malloc函數(shù)(動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù))申請內(nèi)存；第二步、如果申請成功則返回指向該內(nèi)存的指針同時將全局計數(shù)器的值加1 ；第三步、在該內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)寫入全局計數(shù)器當(dāng)時的值；第四步、將該全局計數(shù)器的值和指針一起組成一個節(jié)點，并將該節(jié)點新增到指針緩沖鏈表中。本發(fā)明實施例通過步驟S120可以確認(rèn)指針是否已經(jīng)被申請，如果指針緩沖鏈表中存在該指針的地址，則表示該指針指向的內(nèi)存已經(jīng)被申請過，如果指針緩沖鏈表中不存在該指針的地址，則表示該指針指向的內(nèi)存目前未被申請。對于指針緩沖鏈表中存在該指針的地址的情形，還需要再通過步驟S130解決相同的指針，不同的申請者的問題。其中，系統(tǒng)對內(nèi)存的管理為內(nèi)存服務(wù)回應(yīng)程序?qū)?nèi)存的申請時，提出需要的內(nèi)存尺寸，系統(tǒng)在內(nèi)存空間中查找一塊相同尺寸的連續(xù)的內(nèi)存塊，并返回內(nèi)存塊的首地址給申請方，這個首地址表現(xiàn)為指針?？梢娚暾堈叩玫降闹羔樖怯上到y(tǒng)分配，地址帶有不可預(yù)知性，而同樣頻繁的申請、銷毀、再申請就會出現(xiàn)一種可能性在不同階段申請內(nèi)存得到兩個指向相同地址的指針，在這兩個指針中，至少有一個指針是已被銷毀過的，這樣同一個指針對于申請者A是野指針，但是對于申請者B卻是有效指針。本發(fā)明實施例，通過全局計數(shù)器來解決這個的難題。在指針識別時將指針緩沖鏈表的地址位對應(yīng)的標(biāo)識位和內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)的數(shù)值進(jìn)行比較，上述地址位對應(yīng)的標(biāo)識位是指與該地址位處于同一個節(jié)點的標(biāo)識位，由于每次成功申請到內(nèi)存時系統(tǒng)會將當(dāng)時全局計數(shù)器的值同時寫入到對應(yīng)節(jié)點的標(biāo)識位和內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)中，因此該標(biāo)識位和第一個整數(shù)區(qū)的數(shù)值可以用于標(biāo)識相同的內(nèi)存，如果這兩個數(shù)值相同，則表示指針有效，否則判定為野指針。本發(fā)明實施例還提供一種程序設(shè)計語言中管理指針的系統(tǒng)，其包括指針獲取單元、指針識別單元、指針查詢單元和真假返回單元。其中，指針獲取單元，用于獲取指針的值。指針識別單元，用于判斷指針緩沖鏈表中是否存在該指針的地址位。指針查詢單元，用于判斷所述地址位對應(yīng)的標(biāo)識位與所述指針指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)是否具有相同的值。真假返回單元，用于在所述地址位對應(yīng)的標(biāo)識位與所述指針指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)的值相同時返回真，在指針緩沖鏈表中不存在所述指針的地址位或者在指針緩沖鏈表中存在所述指針的地址位，但所述地址位對應(yīng)的標(biāo)識位與所述指針指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)的值不同時返回假。當(dāng)返回值為真時表示指針有效，可以使用，當(dāng)返回值為假時表示指針是野指針，不能使用。其中，所述指針緩沖鏈表由節(jié)點構(gòu)成，所述節(jié)點包括標(biāo)識位和地址位，該標(biāo)識位為一個計數(shù)值，地址位用于存放內(nèi)存地址。指針緩沖鏈表的初始值為空，即無節(jié)點。本發(fā)明實施例提供的程序設(shè)計語言中管理指針的系統(tǒng)還包括全局計數(shù)器、內(nèi)存分配單元和內(nèi)存銷毀單元。所述全局計數(shù)器是一個的整數(shù)變量，采用4個字節(jié)存儲。全局計數(shù)器在系統(tǒng)內(nèi)存中常駐，其初始值為0，它只允許在內(nèi)存分配單元中被修改，且在系統(tǒng)成功申請一塊內(nèi)存時， 全局計數(shù)器的值自動加1。所述內(nèi)存分配單元用于在系統(tǒng)成功申請一塊內(nèi)存時，在該內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)寫入全局計數(shù)器的值，并維護(hù)指針緩沖鏈表中的數(shù)據(jù)。具體地，所述內(nèi)存分配單元主要完成系統(tǒng)的內(nèi)存分配任務(wù)，更新指針緩沖鏈表，并返回指向該內(nèi)存的指針。該內(nèi)存分配單元分配的內(nèi)存大小，以字節(jié)為單位。其中，所述內(nèi)存分配單元包括內(nèi)存申請子單元、自動計數(shù)子單元、計數(shù)值寫入子單元和節(jié)點新增子單元。所述內(nèi)存申請子單元用于調(diào)用malloc函數(shù)申請內(nèi)存；所述自動計數(shù)子單元用于在增加新的指針時，返回指向該內(nèi)存的指針，同時將全局計數(shù)器的值自動加1 ；所述計數(shù)值寫入子單元用于在該內(nèi)存的第一整數(shù)區(qū)寫入全局計數(shù)器此時的值；所述節(jié)點新增子單元用于將全局計數(shù)器的值和指針一起組成一個節(jié)點，并將該節(jié)點新增到指針緩沖鏈表中。所述內(nèi)存銷毀單元用于釋放野指針的內(nèi)存，并更新指針緩沖鏈表。其中，所述內(nèi)存銷毀單元具體包括內(nèi)存釋放子單元、節(jié)點查詢子單元和節(jié)點刪除子單元。所述內(nèi)存釋放子單元用于在釋放野指針的內(nèi)存時，調(diào)用動態(tài)內(nèi)存釋放函數(shù)，并釋放野指針指向的內(nèi)存塊；節(jié)點查詢子單元用于在指針緩沖鏈表中找到包含該指針的節(jié)點； 節(jié)點刪除子單元用于刪除指針緩沖鏈表中的所述節(jié)點。本發(fā)明實施例提供的程序設(shè)計語言中管理指針的方法及系統(tǒng)，通過指針查詢函數(shù)判斷指針是否有效，當(dāng)指針查詢函數(shù)返回假時，判定該指針為野指針；當(dāng)指針查詢函數(shù)返回真時，通過比較指針緩沖鏈表中指針對應(yīng)的標(biāo)識位與該指針?biāo)赶虻膬?nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)的數(shù)值是否相同，當(dāng)兩個數(shù)值相同時，判定該指針有效，當(dāng)兩個數(shù)值不相同時判定該指針為野指針，從而可避免野指針帶來的危害，而且還能把不使用的內(nèi)存全部釋放出來?？梢岳斫獾氖?，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種程序設(shè)計語言中管理指針的方法，其特征在于，包括A、獲取指針的值；B、判斷指針緩沖鏈表中是否存在該指針的地址位；如果是，執(zhí)行步驟C;否則，執(zhí)行步驟D;C、判斷所述地址位對應(yīng)的標(biāo)識位與所述指針指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)是否具有相同的值；如果是，執(zhí)行步驟E ；否則，執(zhí)行步驟D ；D、返回假，判定該指針為野指針；E、返回真。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序設(shè)計語言中管理指針的方法，其特征在于，在步驟A之前，所述的方法還包括建立并維護(hù)指針緩沖鏈表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的程序設(shè)計語言中管理指針的方法，其特征在于，指針緩沖鏈表包括節(jié)點，所述節(jié)點包括標(biāo)識位和地址位；其中，該指針緩沖鏈表的初始值為空。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的程序設(shè)計語言中管理指針的方法，其特征在于，所述的方法還包括當(dāng)系統(tǒng)成功申請一塊內(nèi)存時，在該內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)寫入全局計數(shù)器的值，并維護(hù)指針緩沖鏈表中的數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的程序設(shè)計語言中管理指針的方法，其特征在于，當(dāng)系統(tǒng)成功申請一塊內(nèi)存時，在該內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)寫入全局計數(shù)器的值，并維護(hù)指針緩沖鏈表中的數(shù)據(jù)的步驟具體包括系統(tǒng)調(diào)用動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)申請內(nèi)存；當(dāng)成功申請一塊內(nèi)存時，返回指向該內(nèi)存的指針，同時將全局計數(shù)器的值自動加1 ；在該內(nèi)存第一個整數(shù)區(qū)寫入全局計數(shù)器此時的值；將該全局計數(shù)器的值和指針一起組成一個節(jié)點，并將該節(jié)點新增到指針緩沖鏈表中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序設(shè)計語言中管理指針的方法，其特征在于，在步驟D之后，所述的方法還包括釋放野指針的內(nèi)存，并更新指針緩沖鏈表。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的程序設(shè)計語言中管理指針的方法，其特征在于，釋放野指針的內(nèi)存，并更新指針緩沖鏈表的步驟具體包括調(diào)用動態(tài)內(nèi)存釋放函數(shù)，并釋放野指針指向的內(nèi)存塊；在指針緩沖鏈表中查找包含該野指針的節(jié)點；刪除該節(jié)點。
8.一種程序設(shè)計語言中管理指針的系統(tǒng)，其特征在于，包括指針獲取單元，用于獲取指針的值；指針識別單元，用于判斷指針緩沖鏈表中是否存在該指針的地址位；指針查詢單元，用于判斷所述地址位對應(yīng)的標(biāo)識位與所述指針指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)是否具有相同的值；真假返回單元，用于在所述地址位對應(yīng)的標(biāo)識位與所述指針指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)的值相同時返回真；在指針緩沖鏈表中不存在所述指針的地址位，或者在指針緩沖鏈表中存在所述指針的地址位，但所述地址位對應(yīng)的標(biāo)識位與所述指針指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)的值不同時返回假。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的程序設(shè)計語言中管理指針的系統(tǒng)，其特征在于，還包括內(nèi)存分配單元，用于在系統(tǒng)成功申請一塊內(nèi)存時，在內(nèi)存第一整數(shù)區(qū)寫入全局計數(shù)器的值，并維護(hù)指針緩沖鏈表中的數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的程序設(shè)計語言中管理指針的系統(tǒng)，其特征在于，還包括內(nèi)存銷毀單元，用于釋放野指針的內(nèi)存，并更新指針緩沖鏈表。
全文摘要
本發(fā)明公開了程序設(shè)計語言中管理指針的方法及系統(tǒng)，其方法包括A、獲取指針的值；B、判斷指針緩沖鏈表中是否存在該指針的地址位；如果是，執(zhí)行步驟C；否則，執(zhí)行步驟D；C、判斷所述地址位對應(yīng)的標(biāo)識位與所述指針指向的內(nèi)存的第一個整數(shù)區(qū)是否具有相同的值；如果是，執(zhí)行步驟E；否則，執(zhí)行步驟D；D、返回假，判定該指針為野指針；E、返回真。返回真時表示指針有效，可以使用；返回假時表示指針是野指針，不能使用。當(dāng)?shù)贸鲆爸羔樀慕Y(jié)論時，釋放這個野指針對應(yīng)的內(nèi)存、并刪除該指針對應(yīng)的節(jié)點，從而杜絕了野指針的錯誤訪問。
文檔編號G06F9/32GK102156631SQ20111010688
公開日2011年8月17日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者甘志文 申請人:Tcl集團(tuán)股份有限公司