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C語言內(nèi)存泄露很嚴(yán)重的解決方案

 更新時(shí)間:2022年05月12日 09:20:54   作者:? 編程學(xué)習(xí)網(wǎng)?  ?  
這篇文章主要介紹了C語言內(nèi)存泄露很嚴(yán)重的解決方案,預(yù)防內(nèi)存泄漏問題有多種方法,比如加強(qiáng)代碼檢視、工具檢測(cè)和內(nèi)存測(cè)試等,下面文章總結(jié)內(nèi)容需要的小伙伴可以參考一下

1.前言

最近部門不同產(chǎn)品接連出現(xiàn)內(nèi)存泄漏導(dǎo)致的網(wǎng)上問題,具體表現(xiàn)為單板在現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行數(shù)月以后,因?yàn)閮?nèi)存耗盡而導(dǎo)致單板復(fù)位現(xiàn)象。

一方面,內(nèi)存泄漏問題屬于低級(jí)錯(cuò)誤,此類問題遺漏到現(xiàn)網(wǎng),影響很壞;另一方面,由于內(nèi)存泄漏問題很可能導(dǎo)致單板運(yùn)行固定時(shí)間以后就復(fù)位,只能通過批量升級(jí)才能解決,實(shí)際影響也很惡劣。

同時(shí),接連出現(xiàn)此類問題,尤其是其中一例問題還是我們老員工修改引入,說明我們不少員工對(duì)內(nèi)存泄漏問題認(rèn)識(shí)還是不夠深刻的。

本文通過介紹內(nèi)存泄漏問題原理及檢視方法,希望后續(xù)能夠從編碼檢視環(huán)節(jié)就杜絕此類問題發(fā)生。

說明:預(yù)防內(nèi)存泄漏問題有多種方法,比如加強(qiáng)代碼檢視、工具檢測(cè)和內(nèi)存測(cè)試等,本文聚集于開發(fā)人員能力提升方面。

2.內(nèi)存泄漏問題原理

2.1堆內(nèi)存在C代碼中的存儲(chǔ)方式

內(nèi)存泄漏問題只有在使用堆內(nèi)存的時(shí)候才會(huì)出現(xiàn),棧內(nèi)存不存在內(nèi)存泄漏問題,因?yàn)闂?nèi)存會(huì)自動(dòng)分配和釋放。

C代碼中堆內(nèi)存的申請(qǐng)函數(shù)是malloc,常見的內(nèi)存申請(qǐng)代碼如下:

char *info = NULL;    /**轉(zhuǎn)換后的字符串**/
info = (char*)malloc(NB_MEM_SPD_INFO_MAX_SIZE);
if( NULL == info)
{
    (void)tdm_error("malloc error!\n");
    return NB_SA_ERR_HPI_OUT_OF_MEMORY;
}

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)。

2.2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:

char *local_pointer_xx = NULL;
local_pointer_xx = (char*)function_xx(para_xx, …);

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:

GSList* g_slist_append (GSList   *list, gpointer  data);

方法二:將指針地址作為函數(shù)返回參數(shù),通過返回參數(shù)保存堆內(nèi)存地址,一般表現(xiàn)形式如下:

int ret;
char *local_pointer_xx = NULL;    /**轉(zhuǎn)換后的字符串**/
ret = (char*)function_xx(..., &local_pointer_xx, ...);

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:

__STDIO_INLINE _IO_ssize_t;
getline (char **__lineptr, size_t *__n, FILE *__stream);

前面說通過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,方法一通過返回值傳遞內(nèi)存指針,方法二通過參數(shù)傳遞內(nèi)存指針。

2.3內(nèi)存泄漏三要素

最常見的內(nèi)存泄漏問題,包含以下三個(gè)要素:

  • 函數(shù)內(nèi)有局部指針變量定義;
  • 對(duì)該局部指針有通過上一小節(jié)中“兩種堆內(nèi)存獲取方法”之一獲取內(nèi)存;
  • 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)。

2.4內(nèi)存釋放誤區(qū)

稍微使用過C語言編寫代碼的人,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)存泄漏問題呢?

一方面,是開發(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)出來的內(nèi)存,比如malloc、g_malloc等;
  • 2)該開發(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:
dfl_get_object_list(const char* class_name, GSList **list);

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)存的問題,就完全沒有釋放內(nèi)存的意識(shí),內(nèi)存泄漏問題就自然產(chǎn)生了。

3.內(nèi)存泄漏問題檢視方法

檢視內(nèi)存泄漏問題,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。

到此這篇關(guān)于C語言內(nèi)存泄露很嚴(yán)重的解決方案的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言內(nèi)存泄露內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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