如何养成良好的C++编程习惯（一）—— 内存管理

开篇导读
　　“养成良好的编程习惯”其实是相当综合的一个命题，可以从多个角度、维度和层次进行论述和评判。如代码的风格、效率和可读性；模块设计的灵活性、可扩展性和耦合度等等。要试图把所有方面都阐述清楚必须花很多的精力，而且也不一定能阐述得全面。因此，本系列文章以软件开发的基础问题为切入点，阐述程序设计和代码编写方面的细节问题，以点带面，旨在激发大家的思考与总结，希望能为大家带来实际的帮助。     　　　　
　　虽然本系列文章定位为科普读物，但本座相信它们不但适合新手们学习借鉴，同时也能引发老鸟们的反思与共鸣。欢迎大家提出宝贵的意见和反馈 ^_^
　　在开篇讲述本章主要内容之前，本座首先用小小篇幅论述一下一种良好的工作习惯 —— 积累、提炼与求精。在工作和学习的过程中，不断把学到的知识通过有效的方式积累起来，形成自己的知识库，随着知识量的扩大，就会得到从量变到质变的提升。另外还要不断地对知识进行提炼，随着自己知识面的扩大以及水平的提升，你肯定会发现原有知识库存在着一些片面、局限、笨拙甚至错误。这时，就需要你有精益求精精的态度和毅力对知识库进行优化整理。
　　也许以上这些各位都曾想过去实施，也明白其中的道理，但是自己就是给自己各种堂而皇之的借口不花时间去做。这样说吧，技术之路不好走，这个行业有两项基本要求：1、对软件开发工作本身有很大兴趣；2、耐得住寂寞。两者缺一不可，否则还是趁年轻早点转行吧，要不转做软件行业的销售、产品或者管理也行，总之就不要做开发 ^_^
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内存管理相关问题
　　一提起 C/C++ 的内存管理，大部分人脑海里都立刻涌出 new / delete / malloc / free 等几个恐怖的单词吧？的确，C/C++ 的手工内存管理是它们区别于其他语言的一大特点，也像一道屏障立在那些想从其它语言转向 C/C++ 的人士身前。由此也引起各大论坛对 “C++ 人气低落”和“是否应该引入垃圾回收机制”等相关话题的剧烈争论。本座一直无视这些争论，其实并非本座不关心 C++ 的发展与命运，相反，本座十分关心。虽然从现在的眼光看来，无论是 C++ 身上有多少硬伤，C++ 委员会的大爷们和 C++ 编译器厂商的大佬们如何扯猫尾。毕竟最爱就是最爱，残缺美也是美，不解释。本座之所以不关心这些争论，原因是因为看透了，一门语言就像一种人生，是有生命周期的，没落只是快慢的问题，旧事物总会被新事物取代，这是客观规律不可避免。秦始皇最终不也是没找到长生不老的仙丹么？只要曾经发光发热过，在还有价值的时候能为大众所用就已经无憾了。本座在此还要申明一种态度：本座并不排斥任何语言，相反，本座对新语言的诞生非常感兴趣。会去了解它们的特点，看看它们能帮助解决哪方面的问题。正如这几年，由于工作需要，本座用得最多的是 Java 和一些动态语言（它们的确能解决很多问题），而 C/C++ 却没再用了。
　　嗯，扯远了，我们还是回到正题吧。说起 C/C++ 的内存管理似乎令人望而生畏，满屏的 new / delete / malloc / free，OutPut 窗口无尽的 Memory Leak 警告，程序诡异的 0X00000004 指针异常，仿佛回到那一年我们一起哭过的日子，你 Hold 得住吗？其实，现实并没有你想的那么糟糕。只要你付出一点点，花一点点心思，没错！就一点点而已 —— 用 C++ 类封装内存访问，就会解决你大部分的烦恼，让你受益终身。以 Windows 程序为例，主要有以下几种内存管理方式：
• 虚拟内存（Virtual Memory）
• 默认堆和私有堆（Process Heap & Private Heap）
• 内存映射文件（File Mapping）
• 进程堆栈（Heap，其实就是用 malloc() 或默认的 new 操作符在 Process Heap 里一小块一小块地割肉 ^_^）
• 栈（Stack，内存由调用者或被调用者自动管理）
　　今天我们的主题是封装，至于每种内存模型的概念和 API 的使用方式在这里就不讲了，Google 一下就知道。其实用 C++ 封装上述前 4 种内存访问的原理都差不多，就是在构造函数或其他操作函数中分配内存，然后再在析构函数中确保内存被正确释放。虚拟内存、默认堆和私有堆的操作方式相似，这里就不一一展示了，有兴趣的朋友可以参考本座前几天发表的那篇无人问津的文章：《C++ 封装私有堆（Private Heap）》，哎！下面对内存映射文件的封装也只稍作介绍、我们主要讨论的是使用频率最高的 malloc() 和 new 的封装。
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内存映射文件
　　下面的代码把 File Mapping 句柄以及从 File Mapping 映射出来的内存分别封装到 CFileMapping 和 CShareMemory 中，可以直接使用 CShareMemory 可以创建一个 File Mapping 以及映射 File Mapping 的内存。

class CFileMapping
{
public:
    CFileMapping(
                    LPCTSTR lpszName,
                    DWORD dwMaximumSizeLow,
                    DWORD dwMaximumSizeHigh                            = 0,
                    HANDLE hFile                                    = INVALID_HANDLE_VALUE,
                    DWORD flProtect                                    = PAGE_READWRITE,
                    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpFileMappingAttributes    = NULL
                )
    {
        m_hMap    = ::CreateFileMapping    (
                                            hFile,
                                            lpFileMappingAttributes,
                                            flProtect,
                                            dwMaximumSizeHigh,
                                            dwMaximumSizeLow,
                                            lpszName
                                        );
        ASSERT(IsValid());
    }

    ~CFileMapping()
    {

补充：软件开发 , C++ ,