Πότε εμφανίζεται διαρροή μνήμης;
Αφού το λογισμικό εκχωρήσει μνήμη αλλά δεν την απελευθερώσει αφού ολοκληρωθεί, υπάρχει α έλλειψη μνήμης . Αυτό σημαίνει ότι το πρόγραμμα συνεχίζει να εκχωρεί όλο και περισσότερη μνήμη για νέες μεταβλητές ενώ αφήνει την παλιά μνήμη εκχωρημένη και αχρησιμοποίητη. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το πρόγραμμα να χρησιμοποιεί όλο και περισσότερη μνήμη και, τελικά, το πρόγραμμα διακόπτεται λόγω σφάλματος εκτός μνήμης.
Επιπτώσεις της διαρροής μνήμης στο C
Διαρροές μνήμης μπορεί να προκαλέσει πολλά προβλήματα σε ένα πρόγραμμα. Εάν δεν επιλεγεί, α έλλειψη μνήμης μπορεί να προκαλέσει διακοπή λειτουργίας του προγράμματος ή διακοπή λειτουργίας, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια δεδομένων ή καταστροφή. Επιπλέον, δεδομένου ότι το πρόγραμμα καταναλώνει περισσότερη μνήμη από αυτή που χρειάζεται, μπορεί να επηρεάσει την απόδοση του συστήματος και να επιβραδύνει άλλα προγράμματα που εκτελούνται στο ίδιο σύστημα.
Εκχώρηση μνήμης σε γλώσσα C
Η εκχώρηση μνήμης πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας το malloc() λειτουργία στη γλώσσα C. Αυτή η μέθοδος δίνει πίσω μια αναφορά σε ένα μπλοκ μνήμης με το καθορισμένο μέγεθος. Η τιμή δείκτη χρησιμοποιείται για πρόσβαση στο εκχωρημένο μπλοκ μνήμης. Μόλις δεν απαιτείται η μνήμη, πρέπει να ελευθερωθεί χρησιμοποιώντας το Ελεύθερος() λειτουργία.
Αιτίες διαρροών μνήμης
Μερικές από τις αιτίες της διαρροές μνήμης είναι:
1: Λανθασμένη διαχείριση μνήμης
Ο πιο συχνός λόγος για διαρροές μνήμης είναι η κακή διαχείριση της μνήμης από την πλευρά του προγραμματιστή. Αυτό συμβαίνει όταν ένα πρόγραμμα παραμελεί να απελευθερώσει μνήμη που δεν απαιτείται πλέον.
#include
#include
ενθ κύριος ( )
{
ενθ * πτρ = ( ενθ * ) malloc ( μέγεθος του ( ενθ ) ) ;
* πτρ = 10 ;
printf ( '%ρε \n ' , * πτρ ) ;
πτρ = ΜΗΔΕΝΙΚΟ ;
ΕΠΙΣΤΡΟΦΗ 0 ;
}
Στον παραπάνω κώδικα, χρησιμοποιώντας το malloc() μέθοδος στο πτρ δείκτη, διαθέσαμε χώρο για ένα μπλοκ μνήμης ακέραιου αριθμού. ο πτρ η τιμή του δείκτη αλλάζει όταν ορίζουμε ΜΗΔΕΝΙΚΟ σε αυτό, ωστόσο το μπλοκ μνήμης στο οποίο αναφερόταν προηγουμένως δεν απελευθερώνεται. Επομένως, α έλλειψη μνήμης θα έχει ως αποτέλεσμα.
Παραγωγή
2: Δείκτης εκτός πεδίου
Όταν μια μεταβλητή δείκτη υπάρχει το εύρος της, α έλλειψη μνήμης εμφανίζεται σε προγράμματα C.
#include#include
ενθ κύριος ( )
{
ενθ num1 = 32 , αρ.2 = 23 ;
{
ενθ * άθροισμα = ( ενθ * ) malloc ( μέγεθος του ( ενθ ) ) ;
* άθροισμα = num1 + num2 ;
printf ( '%ρε \n ' , * άθροισμα ) ;
}
printf ( '%ρε \n ' , * άθροισμα ) ;
ΕΠΙΣΤΡΟΦΗ 0 ;
}
Στο πρόγραμμα C παραπάνω, το κύριος() Η συνάρτηση χρησιμοποιεί ένα τοπικό πεδίο για να εκχωρήσει ένα μπλοκ μνήμης ακέραιου αριθμού στο άθροισμα μεταβλητή δείκτη. Εφόσον χρησιμοποιήσαμε το άθροισμα δείκτη για την αντιστοίχιση της προσθήκης των a και b στο νεοσχηματισμένο μπλοκ μνήμης, το μπλοκ μνήμης εκχωρείται συνεχώς ακόμη και μετά το πέρας του εύρους του μπλοκ. Επομένως, α έλλειψη μνήμης θα συμβεί.
Παραγωγή
Ανίχνευση διαρροών μνήμης στο C
Ανίχνευση και πρόληψη των διαρροές μνήμης είναι κρίσιμα για τη διατήρηση της σταθερότητας και της απόδοσης του προγράμματος. Για ανίχνευση διαρροές μνήμης , οι προγραμματιστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν εργαλεία όπως πύλη εκλογών , ένα εργαλείο εντοπισμού σφαλμάτων και δημιουργίας προφίλ μνήμης. πύλη εκλογών βοηθά στον εντοπισμό διαρροών μνήμης παρακολουθώντας όλες τις προσβάσεις στη μνήμη σε ένα πρόγραμμα και εντοπίζοντας πότε δεν αποδεσμεύεται η εκχωρημένη μνήμη.
Πρόληψη διαρροών μνήμης στο C
Να αποτρέψω διαρροές μνήμης , ακολουθήστε τις παρακάτω οδηγίες.
1: Να αποδεσμεύεται πάντα η εκχωρημένη μνήμη
Η μνήμη πρέπει πάντα να απελευθερώνεται ρητά χρησιμοποιώντας το Ελεύθερος() μέθοδο αφού έχει εκχωρηθεί δυναμικά χρησιμοποιώντας μια συνάρτηση όπως malloc(), calloc() ή realloc() . Με αυτόν τον τρόπο, διασφαλίζεται ότι η μνήμη επιστρέφεται στο σύστημα και είναι διαθέσιμη για άλλες χρήσεις.
2: Παρακολούθηση εκχωρημένης μνήμης
Η παρακολούθηση της εκχωρημένης μνήμης είναι σημαντική για να βεβαιωθείτε ότι απελευθερώνεται όταν δεν απαιτείται πλέον. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την παρακολούθηση κάθε μνήμης που έχει εκχωρηθεί και την απελευθέρωσή της όταν δεν είναι πλέον απαραίτητη.
3: Παρακολουθήστε τους δείκτες
Οι δείκτες θα πρέπει να παρακολουθούνται για την αυτόματη διαχείριση της εκχώρησης και της κατανομής μνήμης, αποτρέποντας τις διαρροές μνήμης.
4: Χρησιμοποιήστε τα εργαλεία στατικής ανάλυσης
Κατά το χρόνο κατασκευής, τα εργαλεία στατικής ανάλυσης μπορούν να εντοπίσουν πιθανές διαρροές μνήμης σε προγράμματα C, όπως το Clang και το GCC. Πριν από την εκτέλεση της εφαρμογής, αυτά τα εργαλεία μπορούν να βοηθήσουν στον εντοπισμό πιθανών διαρροών μνήμης και στην υποβολή προτάσεων διόρθωσης.
Το ακόλουθο παράδειγμα επεξηγεί την παραπάνω διαδικασία.
#include#include
#include
ενθ κύριος ( )
{
ενθ * πτρ = ( ενθ * ) malloc ( μέγεθος του ( ενθ ) ) ;
αν ( πτρ == ΜΗΔΕΝΙΚΟ ) {
printf ( 'Σφάλμα εκχώρησης μνήμης. \n ' ) ;
ΕΠΙΣΤΡΟΦΗ 1 ;
}
* πτρ = 10 ;
printf ( '%ρε \n ' , * πτρ ) ;
Ελεύθερος ( πτρ ) ;
ΕΠΙΣΤΡΟΦΗ 0 ;
}
Αυτός ο παραπάνω κώδικας καθορίζει πρώτα εάν η εκχώρηση μνήμης ήταν επιτυχής, ελέγχοντας αν το πτρ αναφορά δεν είναι ΜΗΔΕΝΙΚΟ . Ο κώδικας μπορεί να χειριστεί σωστά το σφάλμα εάν η κατανομή αποτύχει. Εάν η εκχώρηση ήταν επιτυχής, ο κωδικός δίνει στο μπλοκ μνήμης την τιμή του 10 και το βγάζει. Μετά από αυτό, ο κώδικας απελευθερώνει τη μνήμη που εκχωρήθηκε χρησιμοποιώντας το Ελεύθερος() λειτουργία.
Παραγωγή
συμπέρασμα
Διαρροές μνήμης μπορεί να προκαλέσει σημαντικά προβλήματα στα προγράμματα, συμπεριλαμβανομένης της υποβάθμισης της απόδοσης και των σφαλμάτων. Τέτοια ζητήματα μπορούν να εντοπιστούν και να προληφθούν μέσω προσεκτικής διαχείρισης της μνήμης, κατάλληλων δοκιμών και παρακολούθησης της χρήσης της μνήμης. Ως εκ τούτου, οι προγραμματιστές πρέπει να γνωρίζουν την πιθανότητα διαρροών μνήμης και να λαμβάνουν τα απαραίτητα μέτρα για να τις αποτρέψουν.