内存泄露与野指针

内存泄露

也称作“存储渗漏” ,用动态存储分配函数动态开辟的空间,在使用完毕后未释放,结果导致一直占据该内存单元。直到程序结束。即所谓内存泄漏。

内存泄漏概念

  简单的说就是申请了一块内存空间,使用完毕后没有释放掉。它的一般表现方式是程序运行时间越长,占用内存越多,最终用尽全部内存,整个系统崩溃。由程序申请的一块内存,且没有任何一个指针指向它,那么这块内存就泄露了。

泄漏的分类

  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。

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。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,所以内存泄漏只会发生一次。

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。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。

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。

内存泄漏的表现

  内存泄漏或者是说,资源耗尽后,系统会表现出什么现象呢?

1.cpu资源耗尽:估计是机器没有反应了,键盘,鼠标,以及网络等等。这个在windows上经常看见,特别是中了毒。
2.进程id耗尽:没法创建新的进程了,串口或者telnet都没法创建了。

3.硬盘耗尽:机器要死了,交换内存没法用,日志也没法用了,死是很正常的。

 内存泄漏或者内存耗尽:新的连接无法创建,free的内存比较少。发生内存泄漏的程序很多,但是要想产生一定的后果,就需要这个进程是无限循环的,是个服务进程。当然,内核也是无限循环的,所以,如果内核发生了内存泄漏,情况就更加不妙。内存泄漏是一种很难定位和跟踪的错误,目前还没看到有什么好用的工具(当然,用户空间有一些工具,有静态分析的,也会动态分析的,但是找内核的内存泄漏,没有好的开源工具)

  内存泄漏和对象的引用计数有很大的关系,再加上c/c++都没有自动的垃圾回收机制,如果没有手动释放内存,问题就会出现。如果要避免这个问题,还是要从代码上入手,良好的编码习惯和规范,是避免错误的不二法门。

  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,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。

野指针

  “野指针”不是NULL指针,是指向“垃圾”内存的指针。人们一般不会错用NULL指针,因为用if语句很容易判断。但是“野指针”是很危险的,if语句对它不起作用。野指针的成因主要有两种:

1.指针变量没有被初始化。任何指针变量刚被创建时不会自动成为NULL指针,它的缺省值是随机的,它会乱指一气。所以,指针变量在创建的同时应当被初始化,要么将指针设置为NULL,要么让它指向合法的内存。

2.指针p被free或者delete之后,没有置为NULL,让人误以为p是个合法的指针。别看free和delete的名字恶狠狠的(尤其是delete),它们只是把指针所指的内存给释放掉,但并没有把指针本身干掉。通常会用语句if (p != NULL)进行防错处理。很遗憾,此时if语句起不到防错作用,因为即便p不是NULL指针,它也不指向合法的内存块。

例:

char *p = (char *) malloc(100);

strcpy(p, “hello”);

printf(“%s ”,p);

free(p); // p 所指的内存被释放,但是p所指的地址仍然不变

if(p != NULL) // 没有起到防错作用

strcpy(p, “world”); // 出错

printf(“%s \n”,p);

以上代码的输出结果是helloworld。

free()释放的是指针指向的内存!注意!释放的是内存,不是指针!这点非常非常重要!指针是一个变量,只有程序结束时才被销毁。释放了内存空间后,原来指向这块空间的指针还是存在!只不过现在指针指向的内容的垃圾,是未定义的,所以说是垃圾。因此,前面我已经说过了,释放内存后把指针指向NULL,防止指针在后面不小心又被解引用了。非常重要啊这一点!
通俗点说,free的作用就是把你合法居住的房子,取消你的居住资格,而没有拆房子,你还可以去那个房子住,但是警察(system)可以在任何时候把你赶走。

  另外一个要注意的问题:不要返回指向栈内存的指针或引用,因为栈内存在函数结束时会被释放。

文章目录
  1. 1. 内存泄露
    1. 1.1. 内存泄漏概念
    2. 1.2. 泄漏的分类
    3. 1.3. 内存泄漏的表现
  2. 2. 野指针
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