21、深入解析内存泄漏：原理、检测与避免策略

深入解析内存泄漏：原理、检测与避免策略

在软件开发过程中，资源泄漏是一个常见且棘手的问题，尤其是内存泄漏。它可能会导致程序性能下降，甚至崩溃。本文将详细介绍内存泄漏的相关知识，包括Windows系统的内存管理机制、如何检测内存泄漏以及避免内存泄漏的策略。

1. Windows系统的内存管理机制

Windows系统的内存管理可以分为多个层次，如下图所示：

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    A[应用程序层] --> B[堆管理器]
    B --> C[[NTDLL]运行时内存API]
    C --> D[虚拟内存管理器]
    B --> E[C运行时堆]
    B --> F[默认进程堆]
    B --> G[应用程序特定堆]

• 虚拟内存管理器（VMM） ：是系统中所有内存相关请求的最后一站，以大内存块（页面）为基础进行操作。
• 堆管理器 ：位于VMM之上的抽象层，为应用程序开发者提供了简单的内存分配API。应用程序可以使用默认进程堆，也可以创建自己的私有堆。需要注意的是，在使用多个堆时要格外小心，因为从一个堆分配的内存不能在另一个堆中删除，这是未定义行为。
• 运行时内存API ：位于VMM和堆管理器之间的薄层次，主要负责将调用转发到VMM。例如，堆管理器的 HeapAlloc API实际上是底层 RtlAllocateHeap