造成內(nèi)存泄露的原因
造成內(nèi)存泄露的原因
內(nèi)存泄漏一般是指程序中己動(dòng)態(tài)分配的堆內(nèi)存由于某種原因程序未釋放或無(wú)法釋放，造成系統(tǒng)內(nèi)存的浪費(fèi)。下面學(xué)習(xí)啦給大家分析造成內(nèi)存泄露的原因。
造成內(nèi)存泄露的原因
嚴(yán)格意義上的內(nèi)存泄露的原因只有一種：沒(méi)有釋放向系統(tǒng)申請(qǐng)的內(nèi)存，因?yàn)椴簧暾?qǐng)內(nèi)存，就談不上什么泄露，搞清楚內(nèi)存泄露的原因，應(yīng)當(dāng)從匯編語(yǔ)言的角度考慮問(wèn)題。 當(dāng)然沒(méi)有釋放內(nèi)存的原因是多種的： 有可能是你自己代碼寫的不好，忘記了釋放自己代碼里申請(qǐng)的內(nèi)存， 也有可能是你使用了一個(gè)寫的不好的庫(kù)，庫(kù)本身有問(wèn)題，這里說(shuō)的庫(kù)不僅僅是第三方庫(kù)，甚至于各種語(yǔ)言的運(yùn)行時(shí)庫(kù)也有可能出現(xiàn)(再高的人都免不了出BUG)，還甚至于操作系統(tǒng)的庫(kù)，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)的BUG也多的很(當(dāng)然系統(tǒng)一般情況不會(huì)出現(xiàn)這些低級(jí)的錯(cuò)誤)。 死循環(huán)不能說(shuō)是內(nèi)存泄露，概念上應(yīng)稱為死鎖，死鎖的確是有可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存無(wú)限量增長(zhǎng)，但其與內(nèi)存泄露有本質(zhì)區(qū)別，盡管有時(shí)候它們導(dǎo)致的結(jié)果在內(nèi)存層面是相同的。
泄漏的分類
以發(fā)生的方式來(lái)分類，內(nèi)存泄漏可以分為4類：
(1). 常發(fā)性內(nèi)存泄漏。 發(fā)生內(nèi)存泄漏的代碼會(huì)被多次執(zhí)行到，每次被執(zhí)行的時(shí)候都會(huì)導(dǎo)致一塊內(nèi)存泄漏。
(2). 偶發(fā)性內(nèi)存泄漏。 發(fā)生內(nèi)存泄漏的代碼只有在某些特定環(huán)境或操作過(guò)程下才會(huì)發(fā)生。常發(fā)性和偶發(fā)性是相對(duì)的。對(duì)于特定的環(huán)境，偶發(fā)性的也許就變成了常發(fā)性的。所以測(cè)試環(huán)境和測(cè)試方法對(duì)檢測(cè)內(nèi)存泄漏至關(guān)重要。
(3). 一次性內(nèi)存泄漏。 發(fā)生內(nèi)存泄漏的代碼只會(huì)被執(zhí)行一次，或者由于算法上的缺陷，導(dǎo)致總會(huì)有一塊僅且一塊內(nèi)存發(fā)生泄漏。比如，在類的構(gòu)造函數(shù)中分配內(nèi)存，在析構(gòu)函數(shù)中卻沒(méi)有釋放該內(nèi)存，所以內(nèi)存泄漏只會(huì)發(fā)生一次。
(4). 隱式內(nèi)存泄漏。 程序在運(yùn)行過(guò)程中不停的分配內(nèi)存，但是直到結(jié)束的時(shí)候才釋放內(nèi)存。嚴(yán)格的說(shuō)這里并沒(méi)有發(fā)生內(nèi)存泄漏，因?yàn)樽罱K程序釋放了所有申請(qǐng)的內(nèi)存。但是對(duì)于一個(gè)服務(wù)器程序，需要運(yùn)行幾天，幾周甚至幾個(gè)月，不及時(shí)釋放內(nèi)存也可能導(dǎo)致最終耗盡系統(tǒng)的所有內(nèi)存。所以，我們稱這類內(nèi)存泄漏為隱式內(nèi)存泄漏。
編輯本段危害 從用戶使用程序的角度來(lái)看，內(nèi)存泄漏本身不會(huì)產(chǎn)生什么危害，作為一般的用戶，根本感覺(jué)不到內(nèi)存泄漏的存在。真正有危害的是內(nèi)存泄漏的堆積，這會(huì)最終消耗盡系統(tǒng)所有的內(nèi)存。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，一次性內(nèi)存泄漏并沒(méi)有什么危害，因?yàn)樗粫?huì)堆積，而隱式內(nèi)存泄漏危害性則非常大，因?yàn)檩^之于常發(fā)性和偶發(fā)性內(nèi)存泄漏它更難被檢測(cè)到。
內(nèi)存泄漏的表現(xiàn)
內(nèi)存泄漏或者是說(shuō)，資源耗盡后，系統(tǒng)會(huì)表現(xiàn)出什么現(xiàn)象哪?
cpu資源耗盡：估計(jì)是機(jī)器沒(méi)有反應(yīng)了，鍵盤，鼠標(biāo)，以及網(wǎng)絡(luò)等等。這個(gè)在windows上經(jīng)常看見(jiàn)，特別是中了毒。
進(jìn)程id耗盡：沒(méi)法創(chuàng)建新的進(jìn)程了，串口或者telnet都沒(méi)法創(chuàng)建了。
硬盤耗盡： 機(jī)器要死了，交換內(nèi)存沒(méi)法用，日志也沒(méi)法用了，死是很正常的。
內(nèi)存泄漏或者內(nèi)存耗盡：新的連接無(wú)法創(chuàng)建，free的內(nèi)存比較少。發(fā)生內(nèi)存泄漏的程序很多，但是要想產(chǎn)生一定的后果，就需要這個(gè)進(jìn)程是無(wú)限循環(huán)的，是個(gè)服務(wù)進(jìn)程。當(dāng)然，內(nèi)核也是無(wú)限循環(huán)的，所以，如果內(nèi)核發(fā)生了內(nèi)存泄漏，情況就更加不妙。內(nèi)存泄漏是一種很難定位和跟蹤的錯(cuò)誤，目前還沒(méi)看到有什么好用的工具(當(dāng)然，用戶空間有一些工具，有靜態(tài)分析的，也會(huì)動(dòng)態(tài)分析的，但是找內(nèi)核的內(nèi)存泄漏，沒(méi)有好的開(kāi)源工具)
內(nèi)存泄漏和對(duì)象的引用計(jì)數(shù)有很大的關(guān)系，再加上c/c++都沒(méi)有自動(dòng)的垃圾回收機(jī)制，如果沒(méi)有手動(dòng)釋放內(nèi)存，問(wèn)題就會(huì)出現(xiàn)。如果要避免這個(gè)問(wèn)題，還是要從代碼上入手，良好的編碼習(xí)慣和規(guī)范，是避免錯(cuò)誤的不二法門。
一般我們常說(shuō)的內(nèi)存泄漏是指堆內(nèi)存的泄漏。
堆內(nèi)存是指程序從堆中分配的，大小任意的(內(nèi)存塊的大小可以在程序運(yùn)行期決定)，使用完后必須顯示釋放的內(nèi)存。
應(yīng)用程序一般使用malloc，realloc，new等函數(shù)從堆中分配到一塊內(nèi)存，使用完后，程序必須負(fù)責(zé)相應(yīng)的調(diào)用free或delete釋放該內(nèi)存塊，否則，這塊內(nèi)存就不能被再次使用，我們就說(shuō)這塊內(nèi)存泄漏了。
內(nèi)存泄露的危害
從用戶使用程序的角度來(lái)看，內(nèi)存泄漏本身不會(huì)產(chǎn)生什么危害，作為一般的用戶，根本感覺(jué)不到內(nèi)存泄漏的存在。真正有危害的是內(nèi)存泄漏的堆積，這會(huì)最終消耗盡系統(tǒng)所有的內(nèi)存。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，一次性內(nèi)存泄漏并沒(méi)有什么危害，因?yàn)樗粫?huì)堆積，而隱式內(nèi)存泄漏危害性則非常大，因?yàn)檩^之于常發(fā)性和偶發(fā)性內(nèi)存泄漏它更難被檢測(cè)到。
檢查內(nèi)存的工具
1.ccmalloc-Linux和Solaris下對(duì)C和C++程序的簡(jiǎn)單的使用內(nèi)存泄漏和malloc調(diào)試庫(kù)。
2.Dmalloc-Debug Malloc Library.
3.Electric Fence-Linux分發(fā)版中由Bruce Perens編寫的malloc()調(diào)試庫(kù)。
4.Leaky-Linux下檢測(cè)內(nèi)存泄漏的程序。
5.LeakTracer-Linux、Solaris和HP-UX下跟蹤和分析C++程序中的內(nèi)存泄漏。
6.MEMWATCH-由Johan Lindh編寫，是一個(gè)開(kāi)放源代碼C語(yǔ)言內(nèi)存錯(cuò)誤檢測(cè)工具，主要是通過(guò)gcc的precessor來(lái)進(jìn)行。
7.Valgrind-Debugging and profiling Linux programs, aiming at programs written in C and C++.
8.KCachegrind-A visualization tool for the profiling data generated by Cachegrind and Calltree.
9.IBM Rational PurifyPlus-幫助開(kāi)發(fā)人員查明C/C++、托管.NET、Java和VB6代碼中的性能和可靠性錯(cuò)誤。PurifyPlus 將內(nèi)存錯(cuò)誤和泄漏檢測(cè)、應(yīng)用程序性能描述、代碼覆蓋分析等功能組合在一個(gè)單一、完整的工具包中。
10.ParasoftInsure++-針對(duì)C/C++應(yīng)用的運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤自動(dòng)檢測(cè)工具，它能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)C/C++程序，發(fā)現(xiàn)其中存在著的內(nèi)存破壞、內(nèi)存泄漏、指針錯(cuò)誤和I/O等錯(cuò)誤。并通過(guò)使用一系列獨(dú)特的技術(shù)(SCI技術(shù)和變異測(cè)試等)，徹底的檢查和測(cè)試我們的代碼，精確定位錯(cuò)誤的準(zhǔn)確位置并給出詳細(xì)的診斷信息。能作為MicrosoftVisual C++的一個(gè)插件運(yùn)行。
11.Compuware DevPartner for Visual C++ BoundsChecker Suite-為C++開(kāi)發(fā)者設(shè)計(jì)的運(yùn)行錯(cuò)誤檢測(cè)和調(diào)試工具軟件。作為Microsoft Visual Studio和C++ 6.0的一個(gè)插件運(yùn)行。
12.Electric Software GlowCode-包括內(nèi)存泄漏檢查，code profiler，函數(shù)調(diào)用跟蹤等功能。給C++和.Net開(kāi)發(fā)者提供完整的錯(cuò)誤診斷，和運(yùn)行時(shí)性能分析工具包。
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