随着诸如代码重构和单元测试等方法引入实践,调试技能渐渐弱化了,甚至有人主张废除调试器。这是有道理的,原因在于调试的代价往往太大了,特别是调试系统集成之后的BUG,一个BUG花了几天甚至数周时间并非罕见。
而这些难以定位的BUG基本上可以归为两类:内存错误和并发问题。而又以内存错误最为普遍,即使是久经沙场的老手,也有时也难免落入陷阱。前事不忘,后世之师,了解这些常见的错误,在编程时就加以注意,把出错的概率降到最低,可以节省不少时间。
这些列举一些常见的内存错误,供新手参考。
1. 内存泄露
大家都知道,在堆上分配的内存,如果不再使用了,应该把它释放掉,以便后面其 它地方可以重用。在C/C++中,内存管理器不会帮你自动回收不再使用的内存。如果你忘了释放不再使用的内存,这些内存就不能被重用,就造成了所谓的内存泄露。
把内存泄露列为首位,倒并不是因为它有多么严重的后果,而因为它是最为常见的一类错误。一两处内存泄露通常不至于让程序崩溃,也不会出现逻辑上的错误,加上进程退出时,系统会自动释放该进程所有相关的内存,所以内存泄露的后果相对来说还是比较温和的。当然了,量变会产生质变,一旦内存泄露过多以致于耗尽内存,后续内存分配将会失败,程序可能因此而崩溃。
现在的PC机内存够大了,加上进程有独立的内存空间,对于一些小程序来说,内存泄露已经不是太大的威胁。但对于大型软件,特别是长时间运行的软件,或者嵌入式系统来说,内存泄露仍然是致命的因素之一。
不管在什么情况下,采取比较谨慎的态度,杜绝内存泄露的出现,都是可取的。相反,认为内存有的是,对内存泄露放任自流都不是负责的。尽管一些工具可以帮助我们检查内存泄露问题,我认为还是应该在编程时就仔细一点,及早排除这类错误,工具只是用作验证的手段。
2. 内存越界访问
内存越界访问有两种:一种是读越界,即读了不属于自己的数据,如果所读的内存地址是无效的,程度立刻就崩溃了。如果所读内存地址是有效的,在读的时候不会出问题,但由于读到的数据是随机的,它会产生不可预料的后果。另外一种是写越界,又叫缓冲区溢出。所写入的数据对别人来说是随机的,它也会产生不可预料的后果。
内存越界访问造成的后果非常严重,是程序稳定性的致命威胁之一。更麻烦的是,它造成的后果是随机的,表现出来的症状和时机也是随机的,让BUG的现象和本质看似没有什么联系,这给BUG的定位带来极大的困难。
一些工具可以够帮助检查内存越界访问的问题,但也不能太依赖于工具。内存越界访问通常是动态出现的,即依赖于测试数据,在极端的情况下才会出现,除非精心设计测试数据,工具也无能为力。工具本身也有一些限制,甚至在一些大型项目中,工具变得完全不可用。比较保险的方法还是在编程是就小心,特别是对于外部传入的参数要仔细检查。