当前位置:  编程技术>c/c++/嵌入式

c语言内存泄露示例解析

    来源: 互联网  发布时间:2014-10-19

    本文导语:  正确的内存管理的重要性存在内存错误的 C 和 C++ 程序会导致各种问题。如果它们泄漏内存,则运行速度会逐渐变慢,并最终停止运行;如果覆盖内存,则会变得非常脆弱,很容易受到恶意用户的攻击。从 1988 年著名的莫里斯...

正确的内存管理的重要性
存在内存错误的 C 和 C++ 程序会导致各种问题。如果它们泄漏内存,则运行速度会逐渐变慢,并最终停止运行;如果覆盖内存,则会变得非常脆弱,很容易受到恶意用户的攻击。从 1988 年著名的莫里斯蠕虫 攻击到有关 Flash Player 和其他关键的零售级程序的最新安全警报都与缓冲区溢出有关:“大多数计算机安全漏洞都是缓冲区溢出”,Rodney Bates 在 2004 年写道。

在可以使用 C 或 C++ 的地方,也广泛支持使用其他许多通用语言(如 Java™、Ruby、Haskell、C#、Perl、Smalltalk 等),每种语言都有众多的爱好者和各自的优点。但是,从计算角度来看,每种编程语言优于 C 或 C++ 的主要优点都与便于内存管理密切相关。与内存相关的编程是如此重要,而在实践中正确应用又是如此困难,以致于它支配着面向对象编程语言、功能性编程语言、高级编程语言、声明性编程语言和另外一些编程语言的所有其他变量或理论。

与少数其他类型的常见错误一样,内存错误还是一种隐性危害:它们很难再现,症状通常不能在相应的源代码中找到。例如,无论何时何地发生内存泄漏,都可能表现为应用程序完全无法接受,同时内存泄漏不是显而易见。

因此,出于所有这些原因,需要特别关注 C 和 C++ 编程的内存问题。让我们看一看如何解决这些问题,先不谈是哪种语言。

内存错误的类别
首先,不要失去信心。有很多办法可以对付内存问题。我们先列出所有可能存在的实际问题:

•内存泄漏
•错误分配,包括大量增加 free() 释放的内存和未初始化的引用
•悬空指针
•数组边界违规

这是所有类型。即使迁移到 C++ 面向对象的语言,这些类型也不会有明显变化;无论数据是简单类型还是 C 语言的 struct 或 C++ 的类,C 和 C++ 中内存管理和引用的模型在原理上都是相同的。以下内容绝大部分是“纯 C”语言,对于扩展到 C++ 主要留作练习使用。

内存泄漏
在分配资源时会发生内存泄漏,但是它从不回收。下面是一个可能出错的模型(请参见清单 1):

清单 1. 简单的潜在堆内存丢失和缓冲区覆盖

代码如下:

void f1(char *explanation) { char *p1; p1 = malloc(100); sprintf(p1,"The f1 error occurred because of '%s'.", explanation); local_log(p1); }

您看到问题了吗?除非 local_log() 对 free() 释放内存具有不寻常的响应能力,否则每次对 f1 的调用都会泄漏 100 字节。在记忆棒增量分发数兆字节内存时,一次泄漏是微不足道的,但是连续操作数小时后,即使如此小的泄漏也会削弱应用程序。

在实际的 C 和 C++ 编程中,这不足以影响您对 malloc() 或 new 的使用,本部分开头的句子提到了“资源”不是仅指“内存”,因为还有类似以下内容的示例(请参见清单 2)。FILE 句柄可能与内存块不同,但是必须对它们给予同等关注:

清单 2. 来自资源错误管理的潜在堆内存丢失

代码如下:

int getkey(char *filename) { FILE *fp; int key; fp = fopen(filename, "r"); fscanf(fp, "%d", &key); return key; }

fopen 的语义需要补充性的 fclose。在没有 fclose() 的情况下,C 标准不能指定发生的情况时,很可能是内存泄漏。其他资源(如信号量、网络句柄、数据库连接等)同样值得考虑。

内存错误分配
错误分配的管理不是很困难。下面是一个错误分配示例(请参见清单 3):

清单 3. 未初始化的指针

代码如下:

void f2(int datum) { int *p2; /* Uh-oh! No one has initialized p2. */ *p2 = datum; ... }

关于此类错误的好消息是,它们一般具有显著结果。在 AIX® 下,对未初始化指针的分配通常会立即导致segmentation fault 错误。它的好处是任何此类错误都会被快速地检测到;与花费数月时间才能确定且难以再现的错误相比,检测此类错误的代价要小得多。

在此错误类型中存在多个变种。free() 释放的内存比 malloc() 更频繁(请参见清单 4):

清单 4. 两个错误的内存释放

代码如下:

/* Allocate once, free twice. */ void f3() { char *p, *pp; p = malloc(10);
pp=p;
free(p); ... free(pp); } /* Allocate zero times, free once. */ void f4() { char *p;
...
/* Note that p remains uninitialized here. */ free(p); }

这些错误通常也不太严重。尽管 C 标准在这些情形中没有定义具体行为,但典型的实现将忽略错误,或者快速而明确地对它们进行标记;总之,这些都是安全情形。

悬空指针
悬空指针比较棘手。当程序员在内存资源释放后使用资源时会发生悬空指针(请参见清单 5):

清单 5. 悬空指针

代码如下:

void f8() { struct x *xp; xp = (struct x *) malloc(sizeof (struct x)); xp.q = 13; ... free(xp); ... /* Problem! There's no guarantee that the memory block to which xp points hasn't been overwritten. */ return xp.q; }

传统的“调试”难以隔离悬空指针。由于下面两个明显原因,它们很难再现:

•即使影响提前释放内存范围的代码已本地化,内存的使用仍然可能取决于应用程序甚至(在极端情况下)不同进程中的其他执行位置。

•悬空指针可能发生在以微妙方式使用内存的代码中。结果是,即使内存在释放后立即被覆盖,并且新指向的值不同于预期值,也很难识别出新值是错误值。

悬空指针不断威胁着 C 或 C++ 程序的运行状态。

数组边界违规
数组边界违规十分危险,它是内存错误管理的最后一个主要类别。回头看一下清单 1;如果 explanation 的长度超过 80,则会发生什么情况?回答:难以预料,但是它可能与良好情形相差甚远。特别是,C 复制一个字符串,该字符串不适于为它分配的 100 个字符。在任何常规实现中,“超过的”字符会覆盖内存中的其他数据。内存中数据分配的布局非常复杂并且难以再现,所以任何症状都不可能追溯到源代码级别的具体错误。这些错误通常会导致数百万美元的损失。

.棘手的内存泄漏

代码如下:

static char *important_pointer = NULL; void f9() { if (!important_pointer) important_pointer = malloc(IMPORTANT_SIZE); ... if (condition) /* Ooops! We just lost the reference important_pointer already held. */ important_pointer = malloc(DIFFERENT_SIZE); ... }
do not返回局部指针变量或者局部变量的指针,除非是一个static局部变量
char *f0() {     char temp[]="123456789"; //加上static 才是正确的
return temp; }

    
 
 

您可能感兴趣的文章:

  • c语言实现MD5算法完整代码示例
  • 使用c语言判断100以内素数的示例(c语言求素数)
  • c语言中if 语句的作用范围示例代码
  • c语言打印输出双引号的方法示例
  • c语言动态数组示例
  • c语言strftime时间格式化示例
  • c语言文件读写示例(c语言文件操作)
  • c语言求阶乘精确值示例
  • c语言的cps实现求fibonacci数列示例
  • c语言多线程编程使用示例
  • c语言生成随机uuid编码示例
  • c语言二进制数按位输出示例
  • c语言随机数函数示例
  • c语言获取文件大小的示例
  • 一个小示例告诉你Python语言的优雅之处
  • C语言小程序 杨辉三角示例代码
  • C语言使用普通循环方法和递归求斐波那契序列示例代码
  • c语言可变参数实现示例
  • 用C语言获取文件的大小示例分享
  • c语言线程终止练习示例
  • c语言合并两个已排序数组的示例(c语言数组排序)
  • C语言中的内存泄露 怎样避免与检测
  •  
    本站(WWW.)旨在分享和传播互联网科技相关的资讯和技术,将尽最大努力为读者提供更好的信息聚合和浏览方式。
    本站(WWW.)站内文章除注明原创外,均为转载、整理或搜集自网络。欢迎任何形式的转载,转载请注明出处。












  • 相关文章推荐
  • C语言二维条形码解析库 libqrencode
  • C语言的XML解析器 iksemel
  • 用C语言如何组装和解析XML报文???
  • C 语言的 JSON 解析器 BeneJSON
  • 表达式语言解析器 Commons EL
  • C语言的异步DNS解析库 c-ares
  • C语言DNS解析器 dns.c
  • C语言的HTML解析库 libhtml
  • 请问脚本语言 解析器的工作原理?
  • 在做FTP服务端,请问哪位有解析LIST命令的C语言代码?
  • 纯C语言实现的HTML5解析库 Gumbo
  • C语言解析XML报文的问题
  • 深入解析C语言中常数的数据类型
  • 解析c语言中"函数调用中缺少哨兵"的情况分析
  • C语言static修饰函数详细解析
  • C语言的指针类型详细解析
  • c语言中static和extern的用法详细解析
  • 解析c语言switch中break语句的具体作用
  • 解析C语言中位字段内存分配的问题
  • C语言typedef与复杂函数声明问题的深入解析
  • 2013年7月和2013年8月编程语言排行榜
  • 如何在GTK2.0下实现国际化(语言选择根据自己设置的语言,不用系统的语言)
  • 2017 年热门编程语言排行榜出炉,你的语言上榜没?
  • C语言中有指针,因此C语言可以创建链表,那么Java语言没有指针,那Java是否可以创建链表呢?
  • 苹果OS X和IOS下最新编程语言swift介绍
  • 求助,在linux下,c语言和汇编语言的接口是什么?
  • c语言判断某一年是否为闰年的各种实现程序代码
  • C语言中间语言 CIL
  • PHP编程语言介绍及安装测试方法
  • 最近学JSP,苦于HTML语言和JAVA语言太差,请教推荐几本书,thanks.
  • Linux下C语言strstr()查找子字符串位置函数详细介绍(strstr原型、实现及用法)


  • 站内导航:


    特别声明:169IT网站部分信息来自互联网,如果侵犯您的权利,请及时告知,本站将立即删除!

    ©2012-2021,,E-mail:www_#163.com(请将#改为@)

    浙ICP备11055608号-3