许多人似乎都有这样的印象:一旦释放内存，它就会立即返回到操作系统，可以被其他程序使用。

这不是真的。操作系统通常以4KiB页面管理内存。malloc和其他类型的内存管理从操作系统获取页面，并在它们认为合适的时候对它们进行子管理。free()很可能不会将页面返回给操作系统，前提是您的程序稍后会误用更多内存。

我并不是说free()从不将内存返回给操作系统。这是有可能发生的，特别是当您正在释放大量内存时。但这并不能保证。

重要的事实是:如果不释放不再需要的内存，那么进一步的malloc必然会消耗更多的内存。但是如果先释放，malloc可能会重新使用释放的内存。

这在实践中意味着什么?这意味着如果你知道你的程序从现在开始不再需要更多的内存(例如它在清理阶段)，释放内存就不是那么重要了。但是，如果程序稍后可能分配更多内存，则应该避免内存泄漏——特别是那些可能重复发生的内存泄漏。

关于为什么在终止前释放内存是不好的，请参阅这条评论了解更多细节。

评论者似乎不理解调用free()并不会自动允许其他程序使用释放的内存。但这就是这个答案的全部意义!

因此，为了说服人们，我将演示一个例子，其中free()没有什么好处。为了便于计算，我假设操作系统以4000字节的页面管理内存。

Suppose you allocate ten thousand 100-byte blocks (for simplicity I'll ignore the extra memory that would be required to manage these allocations). This consumes 1MB, or 250 pages. If you then free 9000 of these blocks at random, you're left with just 1000 blocks - but they're scattered all over the place. Statistically, about 5 of the pages will be empty. The other 245 will each have at least one allocated block in them. That amounts to 980KB of memory, that cannot possibly be reclaimed by the operating system - even though you now only have 100KB allocated!

另一方面，您现在可以malloc() 9000多个块，而不会增加程序占用的内存量。

即使free()在技术上可以将内存返回给操作系统，它也可能不会这样做。Free()需要在快速操作和节省内存之间取得平衡。此外，一个已经分配了大量内存然后释放它的程序很可能会再次这样做。web服务器需要处理一个又一个的请求——保持一些“松弛”的可用内存是有意义的，这样你就不需要一直向操作系统请求内存了。

是的，内存泄漏可能是两害相权取其轻。虽然正确性很重要，但在执行完全内存释放时，性能或系统的稳定性可能会受到影响，并且释放内存和销毁对象所花费的风险和时间可能比仅仅退出进程更可取。

一般来说，在周围留下内存通常是不可接受的。理解代码运行的所有作用域是很困难的，在某些情况下，这可能导致泄漏成为灾难性的。

如果分配一些内存并一直使用到应用程序中的最后一行代码(例如，全局对象的析构函数)，会怎样?

在这种情况下，您的代码可能会移植到更大的项目中。这可能意味着您的对象的生命周期太长(它持续整个程序，而不仅仅是需要它的实例)，或者如果创建并销毁全局变量，它就会泄漏。

当应用程序终止时，是否可以信任操作系统为您释放内存

当一个短生命周期的程序创建大型c++集合(例如std::map)时，每个对象至少有2个分配。对CPU来说，遍历这个集合以销毁对象需要花费实时时间，而让对象泄漏并由操作系统清理具有性能优势。计数器，有一些资源没有被操作系统整理(例如共享内存)，并且不破坏代码中的所有对象会打开一些持有这些未释放资源的风险。

如果是第三方库将这种情况强加给您，该怎么办?

首先，我会为释放资源的close函数提出一个bug。是否可以接受的问题，是基于库提供的优势(成本、性能、可靠性)是否比使用其他库或自己编写更好。

一般来说，除非库可以重新初始化，否则我可能不会关心。

报告泄漏内存的可接受时间。

关闭期间的服务。这里需要在时间性能和正确性之间进行权衡。 一个破碎的无法被摧毁的物体。我已经能够检测到一个失败的对象(例如，由于异常被捕获)，当我尝试并销毁对象时，结果是挂起(持有锁)。 内存检查错误报告。

关闭期间的服务

如果操作系统即将关闭，所有资源将被清理。不执行正常进程关闭的优点是，用户在关闭时可以获得更快的性能。

破损的物品

在我的过去，我们发现了一个对象(并为该团队提出了一个缺陷)，如果它们在某些点崩溃，它们就会被破坏，该对象中的所有后续函数都会导致挂起。

尽管忽略内存泄漏是一种糟糕的做法，但关闭进程、泄漏对象及其内存比导致挂起更有效。

泄漏检查错误报告

一些泄漏检查器通过检测对象来工作，并以与全局变量相同的方式工作。它们有时会忽略另一个全局对象有一个有效的析构函数，在它们完成后调用，这将释放内存。

I'm going to give the unpopular but practical answer that it's always wrong to free memory unless doing so will reduce the memory usage of your program. For instance a program that makes a single allocation or series of allocations to load the dataset it will use for its entire lifetime has no need to free anything. In the more common case of a large program with very dynamic memory requirements (think of a web browser), you should obviously free memory you're no longer using as soon as you can (for instance closing a tab/document/etc.), but there's no reason to free anything when the user selects clicks "exit", and doing so is actually harmful to the user experience.

为什么?释放内存需要接触内存。即使您的系统的malloc实现碰巧没有在分配的内存块附近存储元数据，您也可能会遍历递归结构，只是为了找到所有需要释放的指针。

Now, suppose your program has worked with a large volume of data, but hasn't touched most of it for a while (again, web browser is a great example). If the user is running a lot of apps, a good portion of that data has likely been swapped to disk. If you just exit(0) or return from main, it exits instantly. Great user experience. If you go to the trouble of trying to free everything, you may spend 5 seconds or more swapping all the data back in, only to throw it away immediately after that. Waste of user's time. Waste of laptop's battery life. Waste of wear on the hard disk.

这不仅仅是理论上的。每当我发现自己加载了太多的应用程序，磁盘开始抖动时，我甚至不会考虑点击“退出”。我以最快的速度到达一个终端，输入killall -9…因为我知道"退出"只会让情况更糟。

我想，如果你正在编写一个打算泄漏内存的程序(即测试内存泄漏对系统性能的影响)，这是没有问题的。

我想以你的情况，答案可能是没关系。但是您肯定需要记录内存泄漏是一个有意识的决定。你不希望一个维护程序员出现，把你的代码放到一个函数中，然后调用它一百万次。因此，如果您决定泄漏是可以接受的，那么您需要为将来可能不得不在该程序上工作的任何人记录它(用大写字母)。

如果这是一个第三方库，你可能会被困住。但是一定要记录泄漏的发生。

但基本上，如果内存泄漏是一个已知的数量，比如512 KB的缓冲区，那么它就不是问题。如果内存泄漏持续增长，比如每次调用库调用时，内存都会增加512KB，但没有释放，那么可能有问题。如果您记录它并控制调用执行的次数，那么它可能是可管理的。但是你真的需要文档，因为虽然512不是很多，但是512超过一百万次调用就很多了。

此外，您还需要检查您的操作系统文档。如果这是一个嵌入式设备，那么操作系统可能不会从退出的程序中释放所有内存。我不确定，也许这不是真的。但这是值得研究的。

我看到了和所有场景问题一样的问题，比如:当程序改变时，会发生什么?突然，这个小内存泄漏被调用了1000万次，而程序的结尾在不同的地方，所以它很重要?如果它在库中，那么请向库维护者记录错误，不要在您自己的代码中泄漏。