【编程基础】什么是内存泄露

内存泄漏也称作“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。(其实说白了就是该内存空间使用完毕之后未回收)即所谓内存泄漏。

内存泄漏形象的比喻是“操作系统可提供给所有进程的存储空间正在被某个进程榨干”,最终结果是程序运行时间越长,占用存储空间越来越多,最终用尽全部存储空间,整个系统崩溃。所以“内存泄漏”是从操作系统的角度来看的。这里的存储空间并不是指物理内存,而是指虚拟内存大小,这个虚拟内存大小取决于磁盘交换区设定的大小。由程序申请的一块内存,如果没有任何一个指针指向它,那么这块内存就泄漏了。

1.危害

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。

2.分类

以发生的方式来分类,内存泄漏可以分为4类:

  • 常发性

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。

  • 偶发性

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。

  • 一次性

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,导致总会有一块且仅一块内存发生泄漏。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。

  • 隐式

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。

3.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啊?

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。

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。

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),使用完后必须显式释放的内存。

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。

原文发布于微信公众号 - 程序员互动联盟(coder_online)

原文发表时间:2015-06-03

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