**摘要:**通過(guò)介紹內(nèi)存泄漏問(wèn)題原理及檢視方法,希望后續(xù)能夠從編碼檢視環(huán)節(jié)就杜絕內(nèi)存泄漏導(dǎo)致的網(wǎng)上問(wèn)題發(fā)生。
本文通過(guò)介紹內(nèi)存泄漏問(wèn)題原理及檢視方法,希望后續(xù)能夠從編碼檢視環(huán)節(jié)就杜絕此類問(wèn)題發(fā)生。
預(yù)防內(nèi)存泄漏問(wèn)題有多種方法,如加強(qiáng)代碼檢視、工具檢測(cè)和內(nèi)存測(cè)試等,本文聚集于開(kāi)發(fā)人員能力提升方面。
內(nèi)存泄漏問(wèn)題原理
1 堆內(nèi)存在C代碼中的存儲(chǔ)方式
內(nèi)存泄漏問(wèn)題只有在使用堆內(nèi)存的時(shí)候才會(huì)出現(xiàn),棧內(nèi)存不存在內(nèi)存泄漏問(wèn)題,因?yàn)闂?nèi)存會(huì)自動(dòng)分配和釋放。C語(yǔ)言代碼中堆內(nèi)存的申請(qǐng)函數(shù)是malloc,常見(jiàn)的內(nèi)存申請(qǐng)代碼如下:
由于malloc函數(shù)返回的實(shí)際上是一個(gè)內(nèi)存地址,所以保存堆內(nèi)存的變量一定是一個(gè)指針(除非代碼編寫極其不規(guī)范)。再重復(fù)一遍,保存堆內(nèi)存的變量一定是一個(gè)指針,這對(duì)本文主旨的理解很重要。當(dāng)然,這個(gè)指針可以是單指針,也可以是多重指針。
malloc函數(shù)有很多變種或封裝,如g_malloc、g_malloc0、VOS_Malloc等,這些函數(shù)最終都會(huì)調(diào)用malloc函數(shù)。
2 堆內(nèi)存的獲取方法
看到本小節(jié)標(biāo)題,可能有些同學(xué)有疑惑,上一小節(jié)中的malloc函數(shù),不就是堆內(nèi)存的獲取方法嗎?的確是,通過(guò)malloc函數(shù)申請(qǐng)是最直接的獲取方法,如果只知道這種堆內(nèi)存獲取方法,就容易掉到坑里了。
一般的來(lái)講,堆內(nèi)存有如下兩種獲取方法:
「方法一:將函數(shù)返回值直接賦給指針,一般表現(xiàn)形式如下:」
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char *local_pointer_xx = NULL; local_pointer_xx = (char*)function_xx(para_xx, …);
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該類涉及到內(nèi)存申請(qǐng)的函數(shù),返回值一般都指針類型,例如:
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GSList* g_slist_append (GSList *list, gpointer data)
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「方法二:將指針地址作為函數(shù)返回參數(shù),通過(guò)返回參數(shù)保存堆內(nèi)存地址,一般表現(xiàn)形式如下:」
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int ret; char *local_pointer_xx = NULL; /**轉(zhuǎn)換后的字符串**/ ret = (char*)function_xx(..., &local_pointer_xx, ...);
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該類涉及到內(nèi)存申請(qǐng)的函數(shù),一般都有一個(gè)入?yún)⑹请p重指針,例如:
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__STDIO_INLINE _IO_ssize_t getline (char **__lineptr, size_t *__n, FILE *__stream)
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前面說(shuō)通過(guò)malloc申請(qǐng)內(nèi)存,就屬于方法一的一個(gè)具體表現(xiàn)形式。其實(shí)這兩類方法的本質(zhì)是一樣的,都是函數(shù)內(nèi)部間接申請(qǐng)了內(nèi)存,只是傳遞內(nèi)存的方法不一樣,方法一通過(guò)返回值傳遞內(nèi)存指針,方法二通過(guò)參數(shù)傳遞內(nèi)存指針。
3 內(nèi)存泄漏三要素
最常見(jiàn)的內(nèi)存泄漏問(wèn)題,包含以下三個(gè)要素:
**要素一:**函數(shù)內(nèi)有局部指針變量定義;
**要素二:**對(duì)該局部指針有通過(guò)上一小節(jié)中“兩種堆內(nèi)存獲取方法”之一獲取內(nèi)存;
**要素三:**在函數(shù)返回前(含正常分支和異常分支)未釋放該內(nèi)存,也未保存到其它全局變量或返回給上一級(jí)函數(shù)。
4 內(nèi)存釋放誤區(qū)
稍微使用過(guò)C語(yǔ)言編寫代碼的人,都應(yīng)該知道堆內(nèi)存申請(qǐng)之后是需要釋放的。但為何還這么容易出現(xiàn)內(nèi)存泄漏問(wèn)題呢?一方面,是開(kāi)發(fā)人員經(jīng)驗(yàn)不足、意識(shí)不到位或一時(shí)疏忽導(dǎo)致;另一方面,是內(nèi)存釋放誤區(qū)導(dǎo)致。很多開(kāi)發(fā)人員,認(rèn)為要釋放的內(nèi)存應(yīng)該局限于以下兩種:
1)直接使用內(nèi)存申請(qǐng)函數(shù)申請(qǐng)出來(lái)的內(nèi)存,如malloc、g_malloc等;
2)該開(kāi)發(fā)人員熟悉的接口中,存在內(nèi)存申請(qǐng)的情況,如iBMC的兄弟,都應(yīng)該知道調(diào)用如下接口需要釋放list指向的內(nèi)存:
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dfl_get_object_list(const char* class_name, GSList **list)
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按照以上思維編寫代碼,一旦遇到不熟悉的接口中需要釋放內(nèi)存的問(wèn)題,就完全沒(méi)有釋放內(nèi)存的意識(shí),內(nèi)存泄漏問(wèn)題就自然產(chǎn)生了。
內(nèi)存泄漏問(wèn)題檢視方法
檢視內(nèi)存泄漏問(wèn)題,關(guān)鍵還是要養(yǎng)成良好的編碼檢視習(xí)慣。與內(nèi)存泄漏三要素對(duì)應(yīng),需
要做到如下三點(diǎn):
(1)在函數(shù)中看到有局部指針,就要警惕內(nèi)存泄漏問(wèn)題,養(yǎng)成進(jìn)一步排查的習(xí)慣
(2)分析對(duì)局部指針的賦值操作,是否屬于前面所說(shuō)的“兩種堆內(nèi)存獲取方法”之一,如果是,就要分析函數(shù)返回的指針到底指向啥?是全局?jǐn)?shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)還是堆內(nèi)存?對(duì)于不熟悉的接口,要找到對(duì)應(yīng)的接口文檔或源代碼分析;又或者看看代碼中其它地方對(duì)該接口的引用,是否進(jìn)行了內(nèi)存釋放;
(3)如果確認(rèn)對(duì)局部指針存在內(nèi)存申請(qǐng)操作,就需要分析該內(nèi)存的去向,是會(huì)被保存在全局變量嗎?又或者會(huì)被作為函數(shù)返回值嗎?如果都不是,就需要排查函數(shù)所有有”return“的地方,保證內(nèi)存被正確釋放。
審核編輯:黃飛
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評(píng)論