隱性的內(nèi)存泄露問題
內(nèi)存泄漏(Memory Leak)是指程序中已動(dòng)態(tài)分配的堆內(nèi)存由于某種原因程序未釋放或無法釋放,造成系統(tǒng)內(nèi)存的浪費(fèi),導(dǎo)致程序運(yùn)行速度減慢甚至系統(tǒng)崩潰等嚴(yán)重后果。內(nèi)存泄露是一個(gè)嚴(yán)重的慢性病,不會(huì)立即展現(xiàn),但不知道未來的哪一天,所有的設(shè)備,會(huì)在相近的時(shí)間點(diǎn)爆發(fā)問題。
內(nèi)存泄漏還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)意外的重啟,重啟的原因可能千奇百怪。因此,檢測和解決內(nèi)存泄漏,就顯得非常重要。
1. 泄漏的原因
內(nèi)存泄漏主要是發(fā)生在堆內(nèi)存分配方式中,即malloc方式中,申請(qǐng)的內(nèi)存沒有得到釋放,或者對(duì)應(yīng)的指針被被覆蓋,內(nèi)存直接泄漏。因?yàn)閮?nèi)存泄漏屬于程序運(yùn)行中的問題,無法通過編譯識(shí)別,主要在程序運(yùn)行過程中來判別和診斷。
2. 動(dòng)態(tài)檢測或監(jiān)控是否內(nèi)存泄露
監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)存,周期性監(jiān)控堆中可用內(nèi)存的大小,是檢測系統(tǒng)是否有內(nèi)存泄漏的最有效的手段。系統(tǒng)的內(nèi)存短期會(huì)隨著業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的變化而變化,但長期來看,可用的剩余可用內(nèi)存會(huì)圍繞一個(gè)中軸線上下波動(dòng),如果存在內(nèi)存泄漏,其剩余可用內(nèi)存隨隨著時(shí)間的推移逐漸減少。
3. 如何找到在哪兒內(nèi)存泄露
可以使用工具檢測代碼中有沒有靜態(tài)的內(nèi)存泄露,也可以在代碼中增加標(biāo)記,檢測長期未釋放的堆是誰申請(qǐng)的,在代碼中查找??梢詤⒖嘉恼隆秳?dòng)態(tài)內(nèi)存管理及防御性編程》。
指針跑飛的問題
指針跑飛就是指針指向不正確的位置,指針未初始化或數(shù)組/指針越界訪問,導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。
指針跑飛是常見的問題,問題很嚴(yán)重,但解決起來其實(shí)并不難,指針跑飛系統(tǒng)crash時(shí),如果平臺(tái)軟件會(huì)打印出函數(shù)調(diào)用棧、segment fault錯(cuò)誤、代碼出錯(cuò)的地方、coredump文件等信息。有了這些信息,再分析源代碼,其實(shí)是很容發(fā)現(xiàn)或找出當(dāng)前代碼中指針跑飛的原因的。
如果基于第三方的SDK開發(fā),指針跑飛直接就重啟,可能不會(huì)有任何提示,因此,最好能夠在編碼時(shí)就能夠提前預(yù)防,而不是等待程序跑飛之后再定位解決 。
常見的手段:
1、熟悉和遵守代碼編寫規(guī)范,加強(qiáng)代碼的評(píng)審,把問題消滅在編碼階段。
2、靜態(tài)檢測工具對(duì)代碼進(jìn)行檢測。
3、增加邊界性測試用例,一般指針異常是在邊界或異常情形下發(fā)生的。
4、增加異常場景的測試,異常場景是違反常規(guī)的測試場景,這些異常業(yè)務(wù)場景,能夠盡早shi發(fā)現(xiàn)隱藏的問題。
空指針的問題
空指針是“指針跑飛”的一種特殊情況,即指針為NULL,通常出現(xiàn)在指針用NULL值初始化后,在某些情況下沒有給指針賦值,就直接使用指針范圍內(nèi)存。或者接收函數(shù)返回的指針變量,忽略了函數(shù)返回NULL的情形。
在使用指針前,檢查指針是否為空,如果為空,在代碼中執(zhí)行異常處理流程,如打印出錯(cuò)信息,或者ASSERT,這樣就可以避免引起更嚴(yán)重的問題,相對(duì)來說多使用一個(gè)if即可規(guī)避。
棧溢出導(dǎo)致的問題
棧溢出時(shí)會(huì)訪問不存在的RAM空間,造成代碼跑飛,這時(shí)無法得到溢出時(shí)的上下文數(shù)據(jù),也無法對(duì)后續(xù)的程序修改提供有用信息。
函數(shù)遞歸調(diào)用,系統(tǒng)要在棧中不斷保存函數(shù)調(diào)用時(shí)的現(xiàn)場和產(chǎn)生的變量,如果遞歸調(diào)用太深,就會(huì)造成棧溢出。函數(shù)內(nèi)局部數(shù)組變量的內(nèi)存空間過大,或者局部數(shù)組變量的下標(biāo)范圍溢出,破壞了??臻g中的內(nèi)容。這種問題容易解決但初始不容易查到原因。如果是帶操作系統(tǒng)的,一般系統(tǒng)內(nèi)核會(huì)直接提示棧空間不足,將任務(wù)??臻g加大,或者不靜態(tài)分配,用malloc動(dòng)態(tài)創(chuàng)建,從堆中分配的。平時(shí)編碼中禁止使用循環(huán)遞歸函數(shù)。
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