Milloin muistivuoto tapahtuu?
Kun ohjelmisto varaa muistia, mutta ei vapauta sitä sen jälkeen, kun se on valmis, on a muistivuoto . Tämä tarkoittaa, että ohjelma varaa yhä enemmän muistia uusille muuttujille, mutta jättää vanhan muistin varattuna ja käyttämättä. Tämä johtaa siihen, että ohjelma käyttää yhä enemmän muistia, ja lopulta ohjelma kaatuu muistin loppumisen vuoksi.
Muistivuodon vaikutukset C:ssä
Muistivuotoja voi aiheuttaa paljon ongelmia ohjelmassa. Jos jätetään valitsematta, a muistivuoto voi aiheuttaa ohjelman kaatumisen tai pysähtymisen, mikä voi johtaa tietojen menetykseen tai vioittumiseen. Lisäksi, koska ohjelma kuluttaa enemmän muistia kuin se tarvitsee, se voi vaikuttaa järjestelmän suorituskykyyn ja saattaa hidastaa muiden ohjelmien toimintaa samassa järjestelmässä.
Muistin varaus C-kielellä
Muistin varaus suoritetaan käyttämällä malloc() toiminto C-kielellä. Tämä menetelmä palauttaa viittauksen määritetyn kokoiseen muistilohkoon. Osoittimen arvoa käytetään varattuun muistilohkoon pääsyyn. Kun muistia ei tarvita, se on vapautettava käyttämällä vapaa() toiminto.
Muistivuotojen syyt
Jotkut syyt muistivuotoja ovat:
1: Virheellinen muistinhallinta
Muistivuotojen yleisin syy on ohjelmoijan huono muistinhallinta. Tämä tapahtuu, kun ohjelma ei vapauta muistia, jota ei enää tarvita.
#include
#include
int pää ( )
{
int * ptr = ( int * ) malloc ( koko ( int ) ) ;
* ptr = 10 ;
printf ( '%d \n ' , * ptr ) ;
ptr = TYHJÄ ;
palata 0 ;
}
Yllä olevassa koodissa käyttämällä malloc() menetelmässä ptr osoitin, varaimme tilaa kokonaislukumuistilohkolle. The ptr osoittimen arvo muuttuu, kun asetamme TYHJÄ siihen, mutta muistilohkoa, johon se aiemmin viittasi, ei vapauteta. Siksi a muistivuoto johtaa.
Lähtö
2: Out of Scope Pointer
Kun osoitinmuuttuja on olemassa sen laajuus, a muistivuoto esiintyy C-ohjelmissa.
#include#include
int pää ( )
{
int numero1 = 32 , numero2 = 23 ;
{
int * summa = ( int * ) malloc ( koko ( int ) ) ;
* summa = numero1 + numero2 ;
printf ( '%d \n ' , * summa ) ;
}
printf ( '%d \n ' , * summa ) ;
palata 0 ;
}
Yllä olevassa C-ohjelmassa pää() funktio käyttää paikallista laajuutta allokoidakseen kokonaislukumuistilohkon summa osoittimen muuttuja. Koska käytimme summa osoitin määrittää a:n ja b:n lisääminen äskettäin muodostettuun muistilohkoon, muistilohkoa allokoidaan jatkuvasti, vaikka lohkon laajuus on ohi. Siksi a muistivuoto tapahtuu.
Lähtö
Muistivuotojen havaitseminen C:ssä
Havaitseminen ja ehkäisy muistivuotoja ovat tärkeitä ohjelman vakauden ja suorituskyvyn ylläpitämiseksi. Havaita muistivuotoja , ohjelmoijat voivat käyttää työkaluja, kuten Vaaliportti , muistin virheenkorjaus- ja profilointityökalu. Vaaliportti auttaa tunnistamaan muistivuotoja seuraamalla kaikkia ohjelman muistin käyttöä ja tunnistamalla, milloin varattu muisti ei vapaudu.
Muistivuotojen estäminen C:ssä
Estää muistivuotoja , noudata alla annettuja ohjeita.
1: Vapauta aina varattu muisti
Muisti tulee aina vapauttaa erikseen käyttämällä vapaa() menetelmää sen jälkeen, kun se on dynaamisesti allokoitu käyttämällä funktiota, kuten malloc(), calloc() tai realloc() . Tällä varmistetaan, että muisti palautetaan järjestelmään ja on käytettävissä muuhun käyttöön.
2: Varatun muistin valvonta
Varatun muistin valvonta on tärkeää sen varmistamiseksi, että se vapautuu, kun sitä ei enää tarvita. Tämä voidaan saavuttaa pitämällä kirjaa jokaisesta varatusta muistista ja vapauttamalla se, kun sitä ei enää tarvita.
3: Pidä kirjaa osoittimista
Osoittimia tulee seurata, jotta muistin varaaminen ja purkaminen voidaan hallita automaattisesti ja estää muistivuotoja.
4: Käytä staattisia analyysityökaluja
Rakennusaikana staattiset analyysityökalut voivat tunnistaa mahdolliset muistivuotoja C-ohjelmissa, kuten Clang ja GCC. Ennen sovelluksen suorittamista nämä työkalut voivat auttaa mahdollisten muistivuotojen paikallistamisessa ja korjausehdotusten tekemisessä.
Seuraava esimerkki havainnollistaa yllä olevaa prosessia.
#include#include
#include
int pää ( )
{
int * ptr = ( int * ) malloc ( koko ( int ) ) ;
jos ( ptr == TYHJÄ ) {
printf ( 'Muistin varausvirhe. \n ' ) ;
palata 1 ;
}
* ptr = 10 ;
printf ( '%d \n ' , * ptr ) ;
vapaa ( ptr ) ;
palata 0 ;
}
Tämä yllä oleva koodi määrittää ensin, onnistuiko muistin varaus, tarkistamalla, onko ptr viittaus ei ole TYHJÄ . Koodi voi käsitellä virhettä asianmukaisesti, jos allokointi epäonnistuu. Jos allokointi onnistui, koodi antaa muistilohkolle arvon 10 ja tulostaa sen. Tämän jälkeen koodi vapauttaa muistin, joka on varattu käyttämällä vapaa() toiminto.
Lähtö
Johtopäätös
Muistivuotoja voi aiheuttaa merkittäviä ongelmia ohjelmissa, mukaan lukien suorituskyvyn heikkeneminen ja kaatumiset. Tällaiset ongelmat voidaan tunnistaa ja estää huolellisen muistinhallinnan, asianmukaisen testauksen ja muistin käytön seurannan avulla. Sellaisenaan ohjelmoijien on oltava tietoisia muistivuotojen mahdollisuudesta ja ryhdyttävä tarvittaviin toimiin niiden estämiseksi.