Kdy dochází k úniku paměti?
Poté, co software alokuje paměť, ale neuvolní ji poté, co s ní skončí, existuje a únik paměti . To znamená, že program nadále alokuje stále více paměti pro nové proměnné, zatímco starou paměť ponechává alokovanou a nevyužitou. To má za následek, že program využívá stále více paměti a nakonec se program zhroutí kvůli chybě nedostatku paměti.
Účinky úniku paměti v C
Úniky paměti může způsobit mnoho problémů v programu. Pokud není zaškrtnuto, a únik paměti může způsobit selhání nebo zastavení programu, což může vést ke ztrátě nebo poškození dat. Navíc, protože program spotřebovává více paměti, než potřebuje, může to ovlivnit výkon systému a může zpomalit ostatní programy běžící na stejném systému.
Alokace paměti v jazyce C
Alokace paměti se provádí pomocí malloc() funkce v jazyce C. Tato metoda vrací odkaz na paměťový blok se zadanou velikostí. Hodnota ukazatele se používá pro přístup k bloku přidělené paměti. Jakmile paměť není vyžadována, je třeba ji uvolnit pomocí volný, uvolnit() funkce.
Příčiny úniku paměti
Některé z příčin úniky paměti jsou:
1: Nesprávná správa paměti
Nejčastějším důvodem úniků paměti je špatná správa paměti ze strany programátora. K tomu dochází, když program zapomene uvolnit paměť, která již není potřeba.
#include
#include
int hlavní ( )
{
int * ptr = ( int * ) malloc ( velikost ( int ) ) ;
* ptr = 10 ;
printf ( '%d \n ' , * ptr ) ;
ptr = NULA ;
vrátit se 0 ;
}
Ve výše uvedeném kódu pomocí malloc() metoda v ptr ukazatel, přidělili jsme prostor pro celočíselný paměťový blok. The ptr hodnota ukazatele se změní, když nastavíme NULA k němu, ale paměťový blok, na který se dříve odkazoval, není uvolněn. Proto a únik paměti bude výsledkem.
Výstup
2: Ukazatel mimo rozsah
Když proměnná ukazatele existuje její rozsah, a únik paměti se vyskytuje v programech C.
#include#include
int hlavní ( )
{
int číslo1 = 32 , číslo2 = 23 ;
{
int * součet = ( int * ) malloc ( velikost ( int ) ) ;
* součet = číslo1 + číslo2 ;
printf ( '%d \n ' , * součet ) ;
}
printf ( '%d \n ' , * součet ) ;
vrátit se 0 ;
}
Ve výše uvedeném programu C je hlavní() funkce používá místní rozsah k přidělení bloku paměti typu celočíselné součet proměnná ukazatele. Vzhledem k tomu, že jsme využili součet ukazatel k přiřazení přidání aab k nově vytvořenému paměťovému bloku, je paměťový blok průběžně alokován i po ukončení rozsahu bloku. Proto a únik paměti objeví se.
Výstup
Detekce úniků paměti v C
Detekce a prevence úniky paměti jsou zásadní pro udržení stability a výkonu programu. Detekovat úniky paměti , programátoři mohou používat nástroje jako Volební brána , nástroj pro ladění a profilování paměti. Volební brána pomáhá identifikovat úniky paměti sledováním všech přístupů k paměti v programu a identifikací, kdy není přidělená paměť uvolněna.
Prevence úniku paměti v C
Aby se zabránilo úniky paměti , postupujte podle níže uvedených pokynů.
1: Vždy uvolněte přidělenou paměť
Paměť by měla být vždy explicitně uvolněna pomocí volný, uvolnit() poté, co byla dynamicky alokována pomocí funkce jako malloc(), calloc() nebo realloc() . Tímto způsobem je zajištěno, že se paměť vrátí do systému a je k dispozici pro další použití.
2: Monitorování přidělené paměti
Monitorování přidělené paměti je důležité, abyste se ujistili, že se uvolní, když již není potřeba. Toho lze dosáhnout sledováním každé přidělené paměti a jejím uvolněním, když již není potřeba.
3: Sledujte ukazatele
Ukazatele by měly být sledovány, aby bylo možné automaticky spravovat alokaci a dealokaci paměti, čímž se zabrání únikům paměti.
4: Využijte nástroje statické analýzy
V době sestavování mohou nástroje statické analýzy identifikovat možné úniky paměti v programech C, jako je Clang a GCC. Před spuštěním aplikace mohou tyto nástroje pomoci při hledání možných úniků paměti a navrhování oprav.
Následující příklad ilustruje výše uvedený proces.
#include#include
#include
int hlavní ( )
{
int * ptr = ( int * ) malloc ( velikost ( int ) ) ;
-li ( ptr == NULA ) {
printf ( 'Chyba alokace paměti. \n ' ) ;
vrátit se 1 ;
}
* ptr = 10 ;
printf ( '%d \n ' , * ptr ) ;
volný, uvolnit ( ptr ) ;
vrátit se 0 ;
}
Tento výše uvedený kód nejprve určuje, zda byla alokace paměti úspěšná, a to kontrolou, zda je ptr reference není NULA . Pokud alokace selže, může kód zpracovat chybu odpovídajícím způsobem. Pokud byla alokace úspěšná, kód přidělí paměťovému bloku hodnotu 10 a vydává to. Poté kód uvolní paměť, která byla přidělena pomocí volný, uvolnit() funkce.
Výstup
Závěr
Úniky paměti může způsobit značné problémy v programech, včetně snížení výkonu a pádů. Takové problémy lze identifikovat a předejít jim pečlivou správou paměti, řádným testováním a sledováním využití paměti. Programátoři si proto musí být vědomi možného úniku paměti a měli by podniknout nezbytné kroky, aby jim zabránili.