在C或c++应用程序中出现内存泄漏是可以接受的吗?

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?只要内存消耗不随时间增长,那么当应用程序终止时(在Windows、Mac和Linux上),是否可以信任操作系统为您释放内存?如果内存一直被使用,直到被操作系统释放,您会认为这是真正的内存泄漏吗?

如果是第三方库将这种情况强加给您,该怎么办?会拒绝使用第三方库,不管它有多好?

我只看到了一个实际的缺点,那就是这些良性泄漏将在内存泄漏检测工具中显示为误报。


当前回答

不,你不应该有漏洞,操作系统会为你清理。原因(据我所知,在上面的答案中没有提到)是你永远不知道什么时候你的main()会在另一个程序中作为函数/模块被重用。如果你的main()在其他人的软件中经常被调用,那么这个软件就会有内存泄漏,随着时间的推移会消耗内存。

KIV

其他回答

No.

作为专业人士,我们不应该问自己“这样做是否合适?”,而应该问自己“这样做是否有一个好的理由?”“寻找内存泄漏是一种痛苦”并不是一个好的理由。

我喜欢把事情简单化。简单的规则是,我的程序应该没有内存泄漏。

这也让我的生活变得简单。如果我检测到内存泄漏,我会消除它,而不是通过一些复杂的决策树结构来确定它是否是“可接受的”内存泄漏。

它类似于编译器警告——警告对我的特定应用程序是致命的吗?也许不是。

但归根结底,这是一个职业纪律问题。容忍编译器警告和容忍内存泄漏是一个坏习惯,最终会给我带来麻烦。

举个极端的例子,外科医生把手术设备留在病人体内是可以接受的吗?

尽管移除设备的成本/风险可能会超过保留设备的成本/风险,并且可能在某些情况下它是无害的,但如果我在外科医生网站上看到这个问题,看到除了“不”之外的任何答案,这将严重削弱我对医疗行业的信心。

如果是第三方图书馆把这种情况强加给我,我会严重怀疑该图书馆的整体质量。这就像我试驾一辆车,发现其中一个杯托里有几个松动的垫圈和螺母——这本身可能不是什么大问题,但这表明我缺乏对质量的承诺,所以我会考虑其他选择。

我的回答是没有。

从理论上讲,如果你把东西弄得乱七八糟,操作系统会帮你清理干净(这很粗鲁,但由于计算机没有感情,这可能是可以接受的)。但是,您无法预测程序运行时可能发生的每一种情况。因此(除非您能够对某些行为进行正式的证明),从专业的角度来看,造成内存泄漏是不负责任和草率的。

如果第三方组件泄漏内存,这是一个非常强烈的反对使用它的理由,不仅因为即将发生的影响,而且因为它表明程序员工作草率,这也可能影响其他指标。现在,当考虑遗留系统时,这是困难的(考虑web浏览组件:据我所知,它们都泄漏内存),但这应该是标准。

如果一直使用到main()的尾部,则根本不是泄漏(当然,假设有受保护的内存系统!)

事实上,在进程关闭时释放对象绝对是你能做的最糟糕的事情……操作系统必须将你创建的每一页回退。关闭文件句柄,数据库连接,当然,但释放内存是愚蠢的。

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。

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。