什么是内存泄漏？怎样检测和防止？

内存泄漏（Memory Leak）是什么？

内存泄漏是指程序在运行过程中动态分配了内存（如使用 malloc、new 等）但未正确释放，导致这部分内存无法被再次使用。随着程序运行时间增长，泄漏的内存会累积，最终可能耗尽系统资源，引发性能下降或崩溃。

内存泄漏的分类

（1）堆内存泄漏 （Heap leak）

对内存指的是程序运⾏中根据需要分配通过malloc,realloc new等从堆中分配的⼀块内存，再是完成后必须通过调⽤对应的 free或者 delete 删掉。如果程序的设计的错误导致这部分内存没有被释放，那么此后这块内存将不会被使⽤，就会产⽣ Heap Leak.

（2）系统资源泄露（Resource Leak）

主要指程序使⽤系统分配的资源⽐如 Bitmap,handle ,SOCKET 等没有使⽤相应的函数释放掉，导致系统资源的浪费，严重可导致系统效能降低，系统运⾏不稳定。

（3）没有将基类的析构函数定义为虚函数

当基类指针指向⼦类对象时，如果基类的析构函数不是 virtual，那么⼦类的析构函数将不会被调⽤，⼦类的资源没有正确是释放，因此造成内存泄露。

常见原因：

未释放动态分配的内存：例如在 C/C++ 中调用 new 后未调用 delete。

循环引用：在带有引用计数的语言中，对象互相引用导致无法释放。

全局变量或静态集合长期持有对象

未关闭资源：如文件句柄、数据库连接未释放，虽然不是严格的内存泄漏，但会导致类似问题。

如何检测内存泄漏？

1. 使用工具检测

C/C++：

Valgrind（Linux/macOS）：通过 valgrind --leak-check=full ./your_program 分析内存泄漏。

AddressSanitizer（ASan）：GCC/Clang 的编译选项，检测内存错误。

Visual Studio 调试器（Windows）：内置内存泄漏检测工具（需启用 _CrtDumpMemoryLeaks()）。

2. 代码审查

检查所有动态分配的内存（如 malloc、new）是否都有配对的释放操作。

关注长生命周期对象（如单例、静态变量）是否持有无用引用。

3. 日志与监控

在关键代码段记录内存分配和释放的日志。

监控程序运行时内存占用（如 top、htop 或语言内置的 memory_profiler）。

如何防止内存泄漏？

1. 使用自动内存管理

智能指针（C++）：如 std::unique_ptr（独占所有权）和 std::shared_ptr（共享所有权，需避免循环引用）。

2. 规范编码习惯

谁分配，谁释放：确保每个 new 对应一个 delete，或使用智能指针。

避免裸指针：在 C++ 中优先使用容器（如 std::vector）和智能指针。

3. 避免循环引用

弱引用（Weak Reference）：在需要循环引用的场景使用弱引用（如 C++ 的 std::weak_ptr）。

4. 静态代码分析工具

使用工具如 Clang Static Analyzer（C/C++）提前发现潜在问题。

5. 单元测试与压力测试

编写测试用例，模拟长时间运行或高频操作，观察内存是否稳定。