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1.前言 最近部门不同产品接连出现内存泄漏导致的网上问题,具体表现为单板在现网运行数月以后,因为内存耗尽而导致单板复位现象。 一方面,内存泄漏问题属于低级错误,此类问题遗漏到现网,影响很坏;另一方面,由于内存泄漏问题很可能导致单板运行固定时间以后就复位,只能通过批量升级才能解决,实际影响也很恶劣。 同时,接连出现此类问题,尤其是其中一例问题还是我们老员工修改引入,说明我们不少员工对内存泄漏问题认识还是不够深刻的。 本文通过介绍内存泄漏问题原理及检视方法,希望后续能够从编码检视环节就杜绝此类问题发生。 说明:预防内存泄漏问题有多种方法,如加强代码检视、工具检测和内存测试等,本文聚集于开发人员能力提升方面。 ! h6 Y; ?: R2 G4 E3 w1 { 内存泄漏问题只有在使用堆内存的时候才会出现,栈内存不存在内存泄漏问题,因为栈内存会自动分配和释放。 C代码中堆内存的申请函数是malloc,常见的内存申请代码如下: 左右滑动查看全部代码>>> char *info = NULL; /**转换后的字符串**/4 y* ~! H7 t9 I* |- `info = (char*)malloc(NB_MEM_SPD_INFO_MAX_SIZE);. {9 l9 j. |2 t7 U if( NULL == info) {1 e1 M8 T; |7 i0 y0 T0 Q% L, y8 [ (void)tdm_error("malloc error!\n"); return NB_SA_ERR_HPI_OUT_OF_MEMORY; } ( S% O9 C3 q; x! |8 b$ N
由于malloc函数返回的实际上是一个内存地址,所以保存堆内存的变量一定是一个指针(除非代码编写极其不规范)。 再重复一遍,保存堆内存的变量一定是一个指针,这对本文主旨的理解很重要。当然,这个指针可以是单指针,也可以是多重指针。 malloc函数有很多变种或封装,如g_malloc、g_malloc0、VOS_Malloc等,这些函数最终都会调用malloc函数。 2.2堆内存的获取方法看到本小节标题,可能有些同学有疑惑,上一小节中的malloc函数,不就是堆内存的获取方法吗? 的确是,通过malloc函数申请是最直接的获取方法,如果只知道这种堆内存获取方法,就容易掉到坑里了。一般的来讲,堆内存有如下两种获取方法: 方法一:将函数返回值直接赋给指针,一般表现形式如下: 左右滑动查看全部代码>>> char *local_pointer_xx = NULL;0 D- n- d* s7 g7 r2 M+ D. A+ Klocal_pointer_xx = (char*)function_xx(para_xx, …);( Y! s, o- _' y( T0 f
该类涉及到内存申请的函数,返回值一般都指针类型,例如: 左右滑动查看全部代码>>> GSList* g_slist_append (GSList *list, gpointer data);, a* w- e6 ?' N7 U& `9 s8 L: R e: w3 U. z0 B 方法二:将指针地址作为函数返回参数,通过返回参数保存堆内存地址,一般表现形式如下: 左右滑动查看全部代码>>> int ret;char *local_pointer_xx = NULL; /**转换后的字符串**// }4 Y9 N% n( x2 _. |* [: B& t ret = (char*)function_xx(..., &local_pointer_xx, ...);8 s, S5 z* G; r5 g' K8 A % y5 K+ V7 b2 W9 b" d7 w 该类涉及到内存申请的函数,一般都有一个入参是双重指针,例如: 左右滑动查看全部代码>>> __STDIO_INLINE _IO_ssize_t;getline (char **__lineptr, size_t *__n, FILE *__stream); 前面说通过malloc申请内存,就属于方法一的一个具体表现形式。其实这两类方法的本质是一样的,都是函数内部间接申请了内存,只是传递内存的方法不一样,方法一通过返回值传递内存指针,方法二通过参数传递内存指针。 2.3内存泄漏三要素最常见的内存泄漏问题,包含以下三个要素:
稍微使用过C语言编写代码的人,都应该知道堆内存申请之后是需要释放的。但为何还这么容易出现内存泄漏问题呢? 一方面,是开发人员经验不足、意识不到位或一时疏忽导致;另一方面,是内存释放误区导致。很多开发人员,认为要释放的内存应该局限于以下两种: 1) 直接使用内存申请函数申请出来的内存,如malloc、g_malloc等; 2)该开发人员熟悉的接口中,存在内存申请的情况,如iBMC的兄弟,都应该知道调用如下接口需要释放list指向的内存: 左右滑动查看全部代码>>> dfl_get_object_list(const char* class_name, GSList **list);3 r) m* o6 Q! b6 R按照以上思维编写代码,一旦遇到不熟悉的接口中需要释放内存的问题,就完全没有释放内存的意识,内存泄漏问题就自然产生了。 3.内存泄漏问题检视方法检视内存泄漏问题,关键还是要养成良好的编码检视习惯。与内存泄漏三要素对应,需 要做到如下三点: 1) 在函数中看到有局部指针,就要警惕内存泄漏问题,养成进一步排查的习惯 2) 分析对局部指针的赋值操作,是否属于前面所说的“两种堆内存获取方法”之一,如果是,就要分析函数返回的指针到底指向啥? 是全局数据、静态数据还是堆内存?对于不熟悉的接口,要找到对应的接口文档或源代码分析;又或者看看代码中其它地方对该接口的引用,是否进行了内存释放; 3) 如果确认对局部指针存在内存申请操作,就需要分析该内存的去向,是会被保存在全局变量吗?又或者会被作为函数返回值吗?如果都不是,就需要排查函数所有有”return“的地方,保证内存被正确释放。 & K# Q8 | d) D. v, r. P8 a* Q 4 w- e3 Q% T( K/ M8 Q ; D( d' K- c: l3 L, [) g" k |
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