1、然而,有不少人习惯于把任何不需要的内存使用的增加描述为内存泄漏,即使严格意义上来说这是不准确的。 一般我们常说的内存泄漏是指堆内存的泄漏。堆内存是指程序从堆中分配的,大小任意的(内存块的大小可以在程序运行期决定),使用完后必须显示释放的内存。应用程序一般使用malloc,realloc,new等函数从堆中分配到一块内存,使用完后,程序必须负责相应的调用free或delete释放该内存块,否则,这块内存就不能被再次使用,我们就说这块内存泄漏了。 后果. 内存泄漏会因为减少可用内存的数量从而降低计算机的性能。最终,在最糟糕的情况下,过多的可用内存被分配掉导致全部或部分设备停止正常工作,或者应用程序
2、崩溃。 内存泄漏可能不严重,甚至能够被常规的手段检测出来。在现代操作系统中,一个应用程序使用的常规内存在程序终止时被释放。这表示一个短暂运行的应用程序中的内存泄漏不会导致严重后果。 在以下情况,内存泄漏导致较严重 后果: * 程序运行后置之不理,并且随着时间的流失消耗越来越多的内存(比如服务器上的后台任务,尤其是嵌入式系统中的后台任务,这些任务可能被运行后很多年内都置之不理); * 新的内存被频繁地分配,比如当显示电脑游戏或动画视频画面时; * 程序能够请求未被释放的内存(比如共享内存),甚至是在程序终止的时候; * 泄漏在操作系统内部发生; * 泄漏在系统关键驱动中发生; * 内存非常有限,
3、比如在嵌入式系统或便携设备中; * 当运行于一个终止时内存并不自动释放的操作系统(比如AmigaOS)之上,而且一旦丢失只能通过重启来恢复。 一般我们常说的内存泄漏是指堆内存的泄漏。堆内存是指程序从堆中分配的,大小任意的(内存块的大小可以在程序运行期决定),使用完后必须显示释放的内 存。应用程序一般使用malloc,realloc,new等函数从堆中分配到一块内存,使用完后,程序必须负责相应的调用free或delete释放该 内存块,否则,这块内存就不能被再次使用,我们就说这块内存泄漏了。以下这段小程序演示了堆内存发生泄漏的情形:void MyFunction(int nSize)char*
4、p= new charnSize;if( !GetStringFrom( p, nSize ) )MessageBox(“Error”);return;/using the string pointed by p;delete p;例一当函数GetStringFrom()返回零的时候,指针p指向的内存就不会被释放。这是一种常见的发生内存泄漏的情形。程序在入口处分配内存,在出口处释放内存,但是c函数可以在任何地方退出,所以一旦有某个出口处没有释放应该释放的内存,就会发生内存泄漏。 广义的说,内存泄漏不仅仅包含堆内存的泄漏,还包含系统资源的泄漏(resource leak),比如核心态HANDLE
5、,GDI Object,SOCKET, Interface等,从根本上说这些由操作系统分配的对象也消耗内存,如果这些对象发生泄漏最终也会导致内存的泄漏。而且,某些对象消耗的是核心态内 存,这些对象严重泄漏时会导致整个操作系统不稳定。所以相比之下,系统资源的泄漏比堆内存的泄漏更为严重。GDI Object的泄漏是一种常见的资源泄漏:void CMyView:OnPaint( CDC* pDC )CBitmap bmp;CBitmap* pOldBmp;bmp.LoadBitmap(IDB_MYBMP);pOldBmp = pDC-SelectObject( &bmp );if( Somethin
6、g() )pDC-SelectObject( pOldBmp );return;例二 当函数Something()返回非零的时候,程序在退出前没有把pOldBmp选回pDC中,这会导致pOldBmp指向的HBITMAP对象发生泄 漏。这个程序如果长时间的运行,可能会导致整个系统花屏。这种问题在Win9x下比较容易暴露出来,因为Win9x的GDI堆比Win2k或NT的要小很 多。内存泄漏的发生方式:以发生的方式来分类,内存泄漏可以分为4类:1. 常发性内存泄漏。发生内存泄漏的代码会被多次执行到,每次被执行的时候都会导致一块内存泄漏。比如例二,如果Something()函数一直返回True,那么p
7、OldBmp指向的HBITMAP对象总是发生泄漏。 2. 偶发性内存泄漏。发生内存泄漏的代码只有在某些特定环境或操作过程下才会发生。比如例二,如果Something()函数只有在特定环境下才返回 True,那么pOldBmp指向的HBITMAP对象并不总是发生泄漏。常发性和偶发性是相对的。对于特定的环境,偶发性的也许就变成了常发性的。所以 测试环境和测试方法对检测内存泄漏至关重要。3. 一次性内存泄漏。发生内存泄漏的代码只会被执行一次,或者由于算法上的缺陷,导致总会有一块仅且一块内存发生泄漏。比如,在类的构造函数中分配内存,在析 构函数中却没有释放该内存,但是因为这个类是一个Singleton
8、,所以内存泄漏只会发生一次。另一个例子:char* g_lpszFileName = NULL;void SetFileName( const char* lpcszFileName )if( g_lpszFileName )free( g_lpszFileName );g_lpszFileName = strdup( lpcszFileName );例三如果程序在结束的时候没有释放g_lpszFileName指向的字符串,那么,即使多次调用SetFileName(),总会有一块内存,而且仅有一块内存发生泄漏。 4. 隐式内存泄漏。程序在运行过程中不停的分配内存,但是直到结束的时候才释放内存。
9、严格的说这里并没有发生内存泄漏,因为最终程序释放了所有申请的内存。但 是对于一个服务器程序,需要运行几天,几周甚至几个月,不及时释放内存也可能导致最终耗尽系统的所有内存。所以,我们称这类内存泄漏为隐式内存泄漏。举一 个例子:class Connectionpublic:Connection( SOCKET s);Connection();private:SOCKET _socket;class ConnectionManagerConnectionManager()ConnectionManager()list:iterator it;for( it = _connlist.begin();
10、it != _connlist.end(); +it )delete (*it);_connlist.clear();void OnClientConnected( SOCKET s )Connection* p = new Connection(s);_connlist.push_back(p);void OnClientDisconnected( Connection* pconn )_connlist.remove( pconn );delete pconn;list _connlist;例四 假设在Client从Server端断开后,Server并没有呼叫OnClientDisconn
11、ected()函数,那么代表那次连接的 Connection对象就不会被及时的删除(在Server程序退出的时候,所有Connection对象会在ConnectionManager的析 构函数里被删除)。当不断的有连接建立、断开时隐式内存泄漏就发生了。从用户使用程序的角度来看,内存泄漏本身不会产生什么危害,作 为一般的用户,根本感觉不到内存泄漏的存在。真正有危害的是内存泄漏的堆积,这会最终消耗尽系统所有的内存。从这个角度来说,一次性内存泄漏并没有什么危 害,因为它不会堆积,而隐式内存泄漏危害性则非常大,因为较之于常发性和偶发性内存泄漏它更难被检测到。检测内存泄漏检测内存泄漏的关键是要能截获住对
12、分配内存和释放内存的函数的调用。截获住这两个函数,我们就能跟踪每一 块内存的生命周期,比如,每当成功的分配一块内存后,就把它的指针加入一个全局的list中;每当释放一块内存,再把它的指针从list中删除。这样,当 程序结束的时候,list中剩余的指针就是指向那些没有被释放的内存。这里只是简单的描述了检测内存泄漏的基本原理,详细的算法可以参见Steve Maguire的。如果要检测堆内存的泄漏,那么需要截获住 malloc/realloc/free和new/delete就可以了(其实new/delete最终也是用malloc/free的,所以只要截获前 面一组即可)。对于其他的泄漏,可以采用类似的方法,截获住相应的分配和释放函数。比如,要检测BSTR的泄漏,就需要截获 SysAllocString/SysFreeString;要检测HMENU的泄漏,就需要截获CreateMenu/ DestroyMenu。(有的资源的分配函数有多个,释放函数只有一个,比如,SysAllocStringLen也可以用来分配BSTR,这时就需要 截获多个分配函数)在Windows平台下,检测内存泄漏的工具常用的一般有三种,MS C-Runtime Library内建的检测功能;外挂式的检测工具,诸如,Purify
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