【C++】-- 内存泄漏

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内存泄漏

内存泄漏分类

如何检测内存泄漏

如何避免内存泄漏

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内存泄漏

#问：什么是内存泄漏？

        内存泄漏：指因为疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存的情况。内存泄漏并不是指内存在物理上的消失，而是应用程序分配某段内存后，因为设计错误，失去了对该段内存的控制，因而造成了内存的浪费。

一句话：

        内存泄漏通常是因为我们的疏忽，或者是一些程序的错误，而导致不再使用的内存没有释放。

（错误如：抛出的异常所导致，new的空间并未进行delete）

void MemoryLeaks()
{// 1.内存申请了忘记释放int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));int* p2 = new int;// 2.异常安全问题int* p3 = new int[10];Func(); // 这里Func函数抛异常导致 delete[] p3未执行，p3没被释放.delete[] p3;
}

#问：内存泄漏是指针丢了还是内存丢了？

        是指针丢了，因为如果指针没有丢就不存在内存泄漏。，因为只要指针没有丢我们就还可以进行释放。

        内存会丢？是并不会的！内存都在进程地址空间的位置，Linux下进程地址空间还会根据页表结构然后与物理内存进行映射。它是一直都在那个位置，只是因为它的指针被我们所搞丢了，从而导致我们不用了，但是想释放都释放不了。于是系统以为我们在使用，而我们没有在使用，并且一直不会使用，于是内存泄漏，可用内存越来越少。

        内存还在，进程正常结束，内存也会释放。

#问：内存泄漏有什么危害？

        内存泄漏的危害：长期运行的程序出现内存泄漏，影响很大，如操作系统、后台服务等等，出现内存泄漏会导致响应越来越慢，最终卡死。

• 僵尸进程：

        僵尸进程有内存泄漏，因为是僵尸进程，所以进程没有正常的释放，正常的结束，于是资源没有的得到释放。僵死进程的内核栈无法被释放掉（1K 或者 2K大小），因为在栈的最低端，有着thread_info结构，它包含着 struct_task 结构，这里面包含着一些退出信息。这个时候僵尸进程非常的多，系统就会越来越慢。

• 长期运行：

        虽然进程结束，内存泄漏就会释放，但是有一些进程是会长期运行的。最怕的就是一次只会泄漏一点点，这样的泄漏在长期的运行下就会凸显出来。

内存泄漏分类

C/C++程序中一般我们关心两种方面的内存泄漏：

• 堆内存泄漏(Heap leak)

        堆内存指的是程序执行中依据须要分配通过malloc / calloc / realloc / new等从堆中分配的一块内存，用完后必须通过调用相应的 free或者delete 删掉。假设程序的设计错误导致这部分内存没有被释放，那么以后这部分空间将无法再被使用，就会产生Heap Leak。

• 系统资源泄漏

        指程序使用系统分配的资源，比方套接字、文件描述符、管道等没有使用对应的函数释放掉，导致系统资源的浪费，严重可导致系统效能减少，系统执行不稳定。

如何检测内存泄漏

在linux下内存泄漏检测：linux下几款内存泄漏检测工具

在windows下使用第三方工具：VLD工具说明

其他工具：内存泄漏工具比较

如何避免内存泄漏

• 工程前期良好的设计规范，养成良好的编码规范，申请的内存空间记着匹配的去释放。

        ps：这个理想状态。但是如果碰上异常时，就算注意释放了，还是可能会出问题。需要下一条智能指针来管理才有保证。

• 采用RAII思想或者智能指针来管理资源。
• 有些公司内部规范使用内部实现的私有内存管理库。这套库自带内存泄漏检测的功能选项。

        ps：检测工具的内部实现原理，申请内存用一个容器记录下来，释放内存时从容器中删除掉。程序结束前，或者没有任何任务时，容器中的资源可能就是内存泄漏的。

• 出问题了使用内存泄漏工具检测。

        ps：不过很多工具都不够靠谱，或者收费昂贵。

总结： 

内存泄漏非常常见，解决方案分为两种：

• 事前预防型，如：智能指针等。（打疫苗）
• 事后查错型，如：泄漏检测工具。（做核酸）