什么是内存泄漏?
内存泄漏(Memory Leak) 指的是程序运行过程中动态分配的内存未被正确释放,导致该内存无法被程序继续使用,也无法被操作系统回收,从而导致可用内存不断减少,最终可能导致程序崩溃或系统变慢。
内存泄漏的原因?
1、忘记释放内存:
void leak() {
int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int) * 10);
// 忘记 free(ptr),导致泄漏
}
2、指针丢失(悬空指针):
void lost_pointer() {
int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int) * 10);
ptr = NULL; // 原来的内存无法访问,导致泄漏
}
3、重复分配未释放:
void double_alloc() {
int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int) * 10);
ptr = (int *)malloc(sizeof(int) * 20); // 原来的 10 * sizeof(int) 被遗忘
free(ptr); // 这里只释放了第二次分配的内存
}
4、在异常处理时未释放内存:
void exception_leak() {
int *ptr = (int *)malloc(100);
if (some_error) {
return; // 发生错误,忘记释放 ptr,导致泄漏
}
free(ptr);
}
如何避免和解决内存泄漏?
1、使用free/delete释放内存
每次使用 malloc
/ calloc
/ new
分配内存后,确保在合适的地方使用 free
/ delete
释放。
void no_leak() {
int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int) * 10);
if (ptr) {
// 使用 ptr
free(ptr); // 释放内存
ptr = NULL; // 避免悬空指针
}
}
2、避免丢失指针
在释放之前,不要覆盖指向已分配内存的指针,否则无法 free
。
int *ptr = (int *)malloc(100);
free(ptr);
ptr = NULL; // 释放后置 NULL,避免使用野指针
3、使用智能指针
C++ 中推荐使用 std::unique_ptr
和 std::shared_ptr
来自动管理内存:
#include <memory>
void use_smart_pointer() {
std::unique_ptr<int[]> ptr(new int[10]); // 自动释放内存
}
4、规范代码,使用RAII(C++)
在 C++ 中使用 RAII(Resource Acquisition Is Initialization)模式,如 std::vector
、std::string
,避免手动管理内存:
void use_vector() {
std::vector<int> vec(100); // 自动管理内存,不会泄漏
}