內存泄露概述

內存泄露

   1.簡介  

      在計算機科學中,內存泄漏(memory leak)指由於疏忽或錯誤造成程序未能釋放已經不再使用的內存的情況。內存泄漏並非指內存在物理上的消失,而是應用程序分配某段內存後,由於設計錯誤,失去了對該段內存的控制,因而造成了內存的浪費。內存泄漏與許多其他問題有着相似的症狀,並且通常情況下只能由那些可以獲得程序源代碼程序員纔可以分析出來。然而,有不少人習慣於把任何不需要的內存使用的增加描述爲內存泄漏,嚴格意義上來說這是不準確的。   

      一般我們常說的內存泄漏是指堆內存的泄漏。堆內存是指程序從堆中分配的,大小任意的(內存塊的大小可以在程序運行期決定),使用完後必須顯式釋放的內存。應用程序一般使用malloc,calloc,realloc等函數(C++中使用new操作符)從堆中分配到一塊內存,使用完後,程序必須負責相應的調用free或delete釋放該內存塊,否則,這塊內存就不能被再次使用,我們就說這塊內存泄漏了。

  2.內存泄漏分類

  •       1. 常發性內存泄漏。發生內存泄漏的代碼會被多次執行到,每次被執行的時候都會導致一塊內存泄漏。   
  •       2. 偶發性內存泄漏。發生內存泄漏的代碼只有在某些特定環境或操作過程下才會發生。常發性和偶發性是相對的。對於特定的環境,偶發性的也許就變成了常發性的。所以測試環境和測試方法對檢測內存泄漏至關重要。   
  •       3. 一次性內存泄漏。發生內存泄漏的代碼只會被執行一次,或者由於算法上的缺陷,導致總會有一塊且僅一塊內存發生泄漏。比如,在一個Singleton類的構造函數中分配內存,在析構函數中卻沒有釋放該內存。而Singleton類只存在一個實例,所以內存泄漏只會發生一次。   
  •       4. 隱式內存泄漏。程序在運行過程中不停的分配內存,但是直到結束的時候才釋放內存。嚴格的說這裏並沒有發生內存泄漏,因爲最終程序釋放了所有申請的內存。但 是對於一個服務器程序,需要運行幾天,幾周甚至幾個月,不及時釋放內存也可能導致最終耗盡系統的所有內存。所以,我們稱這類內存泄漏爲隱式內存泄漏。

   3.後果

      內存泄漏會因爲減少可用內存的數量從而降低計算機的性能。最終,在最糟糕的情況下,過多的可用內存被分配掉導致全部或部分設備停止正常工作,或者應用程序崩潰。   

      內存泄漏可能不嚴重,甚至能夠被常規的手段檢測出來。在現代操作系統中,一個應用程序使用的常規內存在程序終止時被釋放。這表示一個短暫運行的應用程序中的內存泄漏不會導致嚴重後果。   

      在以下情況,內存泄漏導致較嚴重的後果:   

  • * 程序運行後置之不理,並且隨着時間的流失消耗越來越多的內存(比如服務器上的後臺任務,尤其是嵌入式系統中的後臺任務,這些任務可能被運行後很多年內都置之不理)   
  • * 新的內存被頻繁地分配,比如當顯示電腦遊戲或動畫視頻畫面時   
  • * 程序能夠請求未被釋放的內存(比如共享內存),甚至是在程序終止的時候   
  • * 泄漏在操作系統內部發生   
  • * 泄漏在系統關鍵驅動中發生   
  • * 內存非常有限,比如在嵌入式系統或便攜設備中   
  • * 當運行於一個終止時內存並不自動釋放的操作系統(比如AmigaOS)之上,而且一旦丟失只能通過重啓來恢復。

   4.內存泄露的幾種常見原因

  • 1、對於通過new等運算符申請到的內存空間在使用之後沒有釋放掉。關於這個問題,如果是在過程程序中開闢的空間,可以在過程結束時釋放;但是如果是面向對象的編程,在類的構造函數中開闢的空間,那麼記得一定要在析構函數中釋放,但是如果析構函數出現問題了,導致不能釋放內存空間,就造成了內存泄露。   
  • 2、對於程序中的windows句柄使用完要close掉。   
  • 3、對於內存的泄露有的時候是忘記了回收,但是有的時候是無法回收,比如1中提到的析構函數不正確導致內存泄露,這是屬於程序有問題;還有關於面向對象編程的一個內存泄露的可能性:一個對象在構造函數拋出異常,對象本身的內存會被成功釋放,但是其析構函數不會被調用,其內部成員變量都可以成功析構,但是用戶在構造函數中動態生成的對象無法成功釋放。如果一個對象在構造函數中打開很多系統資源,但是構造函數中後續代碼拋出了異常,則這些資源將不會被釋放,建議在構造函數中加入try catch語句,對先前申請的資源進行釋放後(也就是做析構函數該做的事情)再次拋出異常,確保內存和其他資源被成功回收。也就是說構造函數出現問題會導致構造函數中開闢的內存空間不能回收,對於對象本身的內存空間還是可以回收的。

 

分配了內存而沒有釋放,逐漸耗盡內存資源,導致系統崩潰。
內存泄露是指程序中間動態分配了內存,但是在程序結束時沒有釋放這部分內存,從而造成那一部分內存不可用的情況,重起計算機可以解決,但是也有可能再次發生內存泄露,內存泄露和硬件沒有關係,它是由軟件引起的。 

 

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