关于内存泄漏

转自:http://baike.baidu.com/view/1068433.htm

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。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哪?

  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),使用完后必须显示释放的内存。

  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。

  (附)部分内存泄漏检测工具

  1.ccmalloc-Linux和Solaris下对C和C++程序的简单的使用内存泄漏和malloc调试库。

  2.Dmalloc-Debug Malloc Library.

  3.Electric Fence-Linux分发版中由Bruce Perens编写的malloc()调试库。

  4.Leaky-Linux下检测内存泄漏的程序。

  5.LeakTracer-Linux、Solaris和HP-UX下跟踪和分析C++程序中的内存泄漏。

  6.MEMWATCH-由Johan Lindh编写,是一个开放源代码C语言内存错误检测工具,主要是通过gcc的precessor来进行。

  7.Valgrind-Debugging and profiling Linux programs, aiming at programs written in C and C++.

  8.KCachegrind-A visualization tool for the profiling data generated by Cachegrind and Calltree.

  9.IBM Rational PurifyPlus-帮助开发人员查明C/C++、托管.NET、Java和VB6代码中的性能和可靠性错误。PurifyPlus 将内存错误和泄漏检测、应用程序性能描述、代码覆盖分析等功能组合在一个单一、完整的工具包中。

  10.Parasoft Insure++-针对C/C++应用的运行时错误自动检测工具,它能够自动监测C/C++程序,发现其中存在着的内存破坏、内存泄漏、指针错误和I/O等错误。并通过使用一系列独特的技术(SCI技术和变异测试等),彻底的检查和测试我们的代码,精确定位错误的准确位置并给出详细的诊断信息。能作为Microsoft Visual C++的一个插件运行。

  11.Compuware DevPartner for Visual C++ BoundsChecker Suite-为C++开发者设计的运行错误检测和调试工具软件。作为Microsoft Visual Studio和C++ 6.0的一个插件运行。

  12.Electric Software GlowCode-包括内存泄漏检查,code profiler,函数调用跟踪等功能。给C++和.Net开发者提供完整的错误诊断,和运行时性能分析工具包。

  13.Compuware DevPartner Java Edition-包含Java内存检测,代码覆盖率测试,代码性能测试,线程死锁,分布式应用等几大功能模块。

  14.Quest JProbe-分析Java的内存泄漏。

  15.ej-technologies JProfiler-一个全功能的Java剖析工具,专用于分析J2SE和J2EE应用程序。它把CPU、执行绪和内存的剖析组合在一个强大的应用中。

  16.BEA JRockit-用来诊断Java内存泄漏并指出根本原因,专门针对Intel平台并得到优化,能在Intel硬件上获得最高的性能。

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