記憶體洩漏以及常見的解決方法

阿新 • • 發佈：2019-01-12

  之所以撰寫這篇文章是因為前段時間花費了很大的精力在已經成熟的程式碼上再去處理memory leak問題。寫此的目的是希望我們應該養成良好的編碼習慣，儘可能的避免這樣的問題，因為當你對著一大片的程式碼再去處理此類的問題，此時無疑增加了解決的成本和難度。準確的說屬於補救措施了。

1. 什麼是記憶體洩漏（memory leak）？

 指由於疏忽或錯誤造成程式未能釋放已經不再使用的記憶體的情況。記憶體洩漏並非指記憶體在物理上的消失，而是應用程式分配某段記憶體後，由於設計錯誤，失去了對該段記憶體的控制，因而造成了記憶體的浪費。

A memory leak is a particular type of unintentional memory consumption by a computer program where the program fails to release memory when no longer needed. This condition is normally the result of a bug in a program that prevents it from freeing up memory that it no longer needs.This term has the potential to be confusing, since memory is not physically lost from the computer. Rather, memory is allocated to a program, and that program subsequently loses the ability to access it due to program logic flaws.

2. 對於C和C++這種沒有Garbage Collection 的語言來講，我們主要關注兩種型別的記憶體洩漏：

堆記憶體洩漏（Heap leak）。對記憶體指的是程式執行中根據需要分配通過malloc,realloc new等從堆中分配的一塊記憶體，再是完成後必須通過呼叫對應的 free或者delete 刪掉。如果程式的設計的錯誤導致這部分記憶體沒有被釋放，那麼此後這塊記憶體將不會被使用，就會產生Heap Leak.

  系統資源洩露（Resource Leak）.主要指程式使用系統分配的資源比如 Bitmap,handle ,SOCKET等沒有使用相應的函式釋放掉，導致系統資源的浪費，嚴重可導致系統效能降低，系統執行不穩定。

3. 如何解決記憶體洩露？

記憶體洩露的問題其困難在於1.編譯器不能發現這些問題。2.執行時才能捕獲到這些錯誤，這些錯誤沒有明顯的症狀，時隱時現。3.對於手機等終端開發使用者來說，尤為困難。下面從三個方面來解決記憶體洩露：

第一，良好的編碼習慣，儘量在涉及記憶體的程式段，檢測出記憶體洩露。當程式穩定之後，在來檢測記憶體洩露時，無疑增加了排除的困難和複雜度。

使用了記憶體分配的函式，要記得要使用其想用的函式釋放掉，一旦使用完畢。

Heap memory：

malloc\realloc ------  free

new \new[] ----------  delete \delete[]

GlobalAlloc------------GlobalFree

要特別注意陣列物件的記憶體洩漏

     MyPointEX *pointArray =new MyPointEX [100];

      其刪除形式為：

     delete []pointArray

Resource Leak :對於系統資源使用之前要仔細看起使用方法，防止錯誤使用或者忘記釋放掉系統資源。

我們看MSDN上一個建立字型的例子：

 RECT rect;

HBRUSH hBrush;

FONT hFont;

hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);

 hFont = reateFont(48,0,0,0,FW_DONTCARE,FALSE,TRUE,FALSE,DEFAULT_CHARSET,OUT_OUTLINE_PRECIS, CLIP_DEFAULT_PRECIS,CLEARTYPE_QUALITY, VARIABLE_PITCH,TEXT("Impact"));

SelectObject(hdc, hFont);

SetRect(&rect, 100,100,700,200);

SetTextColor(hdc, RGB(255,0,0));

DrawText(hdc, TEXT("Drawing Text with Impact"), -1,&rect, DT_NOCLIP);

DeleteObject(hFont);

 EndPaint(hWnd, &ps);

如果使用完成時候忘記釋放字型，就造成了資源洩漏。

   對於基於引用計數的系統物件尤其要注意，因為只有其引用計數為0時，該物件才能正確被刪除。而其使用過程中有其生成的新的系統資源，使用完畢後，如果沒有及時刪除，都會影響其引用計數。

 IDNS *m_pDns//define a DNS object.

   If(NULL == m_pDns)

   IEnv_CreateInstance (m_pEnv,AEECLSID_DNS,(void **) (&m_pDns))

}

 If(m_pDns)

Char szbuff[256];

IDNS_AddQuestions(M_pDns,AEEDNSTYPE_A,ADDDNSCLASS_IN,szbuff);

IDNS_Start(m_pDns,this);

const AEEDNSResponse * pDnsResponse = NULL;

IDNS_GetResponse(pMe->m_pDns, &pDnsResponse);

…………………………………………………………

…………………………………………………………..

………………………………………………………..

}

DNS_Release(pMe->m_pDns);//當程式執行到此時，其返回值不是0，是1，其含義是程式已經產生記憶體洩露了，系統已經有一個由DNS所產生的核心物件沒有釋放，而當這段程式碼多次執行之後，記憶體洩露將不斷增加……..

m_pDns=NULL;

}

看起來很不直觀，仔細分析就會發現，物件pDnsResponse是從m_pDns產生新的object,所以m_pDns的引用計數會增加，因此在使用完pDnsResponse,應該release 該物件使其引用計數恢復正常。

對於資源，也可使用RAII，RAII(Resource acquisition is initialization)資源獲取即初始化,它是一項很簡單的技術,利用C++物件生命週期的概念來控制程式的資源,例如記憶體,檔案控制代碼,網路連線以及審計追蹤(audit trail)等.RAII的基本技術原理很簡單.若希望保持對某個重要資源的跟蹤,那麼建立一個物件,並將資源的生命週期和物件的生命週期相關聯.如此一來,就可以利用C++複雜老練的物件管理設施來管理資源.(有待完善)

例2:

Struct ITypeface *pTypeface;

if (pTypeface)

IANY_CreateInstance(g_pApplet->m_pIShell,AEECLSID_BTFETypeface,void**)& Typeface);

接下來我們就可以從這個介面上面建立字型，比如

IHFont **pihf=NULL;

   ITypeface_NewFontFromFile(ITypeface,……,&pihf).

   ITypeface_NewFontFrommemory(ITypeface,……..,&pihf)

   ITypeface_NewFontFromClassID(IType,……,&pihf)

   但是要切記，這些字型在使用完成後一定要release掉，否則最後 iTypeface的引用計數就是你最後沒有刪除掉的字型的個數。

第二，過載  new 和 delete。這也是大家編碼過程中常常使用的方法。

下面給出簡單的sample來說明。

memchecker.h

structMemIns

    void * pMem;

    int m_nSize;

    char m_szFileName[256];

    int m_nLine;

    MemIns * pNext;

};

classMemManager

public:

    MemManager();

    ~MemManager();

private:

    MemIns *m_pMemInsHead;

    int m_nTotal;

public:

    static MemManager* GetInstance();

    void Append(MemIns *pMemIns);

    void Remove(void *ptr);

    void Dump();

};

void *operatornew(size_tsize,constchar*szFile, int nLine);

void operatordelete(void*ptr,constchar*szFile, int nLine);

 void operatordelete(void*ptr);

void*operatornew[] (size_tsize,constchar*szFile,int nLine);

void operatordelete[](void*ptr,constchar*szFile, int nLine);

void operatordelete[](void *ptr);

memechecker.cpp

#include"Memchecher.h"

#include<stdio.h>

#include<malloc.h>

#include<string.h>

MemManager::MemManager()

    m_pMemInsHead=NULL;

    m_nTotal=NULL;

MemManager::~MemManager()

voidMemManager::Append(MemIns *pMemIns)

    pMemIns->pNext=m_pMemInsHead;

    m_pMemInsHead = pMemIns;

    m_nTotal+= m_pMemInsHead->m_nSize;

voidMemManager::Remove(void *ptr)

    MemIns * pCur = m_pMemInsHead;

    MemIns * pPrev = NULL;

    while(pCur)

        if(pCur->pMem ==ptr)

           if(pPrev)

               pPrev->pNext =pCur->pNext;

           else

               m_pMemInsHead =pCur->pNext;

           m_nTotal-=pCur->m_nSize;

           free(pCur);

           break;

        pPrev = pCur;

        pCur = pCur->pNext;

voidMemManager::Dump()

    MemIns * pp = m_pMemInsHead;

    while(pp)

        printf( "File is %s\n", pp->m_szFileName );

        printf( "Size is %d\n", pp->m_nSize );

        printf( "Line is %d\n", pp->m_nLine );

        pp = pp->pNext;

voidPutEntry(void *ptr,intsize,constchar*szFile, int nLine)

    MemIns * p = (MemIns *)(malloc(sizeof(MemIns)));

    if(p)

        strcpy(p->m_szFileName,szFile);

        p->m_nLine = nLine;

        p->pMem = ptr;

        p->m_nSize = size;

        MemManager::GetInstance()->Append(p);

voidRemoveEntry(void *ptr)

    MemManager::GetInstance()->Remove(ptr);

void *operatornew(size_tsize,constchar*szFile, int nLine)

    void * ptr = malloc(size);

    PutEntry(ptr,size,szFile,nLine);

    return ptr;

voidoperatordelete(void *ptr)

    RemoveEntry(ptr);

    free(ptr);

void operatordelete(void*ptr,constchar * file, intline)

    RemoveEntry(ptr);

    free(ptr);

void*operatornew[] (size_tsize,constchar* szFile,intnLine)

    void * ptr = malloc(size);

    PutEntry(ptr,size,szFile,nLine);

    return ptr;

void operatordelete[](void *ptr)

    RemoveEntry(ptr);

    free(ptr);

void operatordelete[](void*ptr,constchar*szFile,intnLine)

{

RemoveEntry(ptr);

    free(ptr);

#definenewnew(__FILE__,__LINE__)

MemManagerm_memTracer;

MemManager*MemManager::GetInstance()

    return &m_memTracer;

void main()

{

    int *plen =newint ;

    *plen=10;

    delete plen;

    char *pstr=newchar[35];

    strcpy(pstr,"hello memory leak");

    m_memTracer.Dump();

    return ;

 其主要思路是將分配的記憶體以連結串列的形式自行管理，使用完畢之後從連結串列中刪除，程式結束時可檢查改連結串列，其中記錄了記憶體洩露的檔案，所在檔案的行數以及洩露的大小哦。

第三，Boost 中的smart pointer（待完善，結合大家的建議）

第四，一些常見的工具外掛，詳見我的Blog中相關文章。

4. 由記憶體洩露引出記憶體溢位話題：

所謂記憶體溢位就是你要求分配的記憶體超出了系統能給你的，系統不能滿足需求，於是會產生記憶體溢位的問題。

常見的溢位主要有：

記憶體分配未成功，卻使用了它。
常用解決辦法是，在使用記憶體之前檢查指標是否為NULL。如果指標p 是函式的引數，那麼在函式的入口處用assert(p!=NULL)進行檢查。如果是用malloc 或new 來申請記憶體，應該用if(p==NULL)或if(p!=NULL)進行防錯處理。

記憶體分配雖然成功，但是尚未初始化就引用它。
記憶體分配成功並且已經初始化，但操作越過了記憶體的邊界。
例如在使用陣列時經常發生下標“多1”或者“少1”的操作。特別是在for 迴圈語句中，迴圈次數很容易搞錯，導致陣列操作越界。

使用free 或delete 釋放了記憶體後，沒有將指標設定為NULL。導致產生“野指標”。

程式中的物件呼叫關係過於複雜，實在難以搞清楚某個物件究竟是否已經釋放了記憶體，此時應該重新設計資料結構，從根本上解決物件管理的混亂局面。（這點可是深有感受，呵呵）


不要忘記為陣列和動態記憶體賦初值。防止將未被初始化的記憶體作為右值使用。

記憶體洩漏以及常見的解決方法

記憶體洩漏以及常見的解決方法

Handler記憶體洩漏分析與解決方法

Android記憶體洩漏場景及解決方法

記憶體洩漏及常見的解決辦法

Java常見的記憶體溢位異常及解決方法

Git:代碼沖突常見解決方法

有關tomcat記憶體溢位的完美解決方法

Java動態編譯優化——ZipFileIndex記憶體洩漏問題分析解決

ETL-關於緩慢變化維的幾種常見解決方法：

Android記憶體洩漏查詢和解決adb shell dumpsys meminfo packagement

Git:程式碼衝突常見解決方法

VueJS SSR 後端繪製記憶體洩漏的相關解決經驗

Spring cloud開發記憶體佔用過高解決方法

iOS NSString 記憶體洩漏，求解決

Java 虛擬機器記憶體溢位問題和解決方法

JNI記憶體釋放以及洩露處理方法彙總

Java包衝突常見解決方法

jmeter記憶體溢位原因及解決方法

Linux系統記憶體佔用90%以上——解決方法

malloc記憶體管理器記憶體不釋放的解決方法

記憶體洩漏以及常見的解決方法

相關推薦