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

如果你在程序开始时分配了一堆内存,但退出时没有释放它,这本身并不是内存泄漏。内存泄漏是指当程序循环遍历一段代码时,该代码分配堆,然后在没有释放它的情况下“失去跟踪”。

事实上,在退出之前不需要调用free()或delete。当进程退出时,它的所有内存都被操作系统回收(POSIX当然就是这种情况。在其他操作系统上-特别是嵌入式的- YMMV)。

对于退出时不释放内存,我唯一要注意的是,如果你重构了你的程序,例如,它变成了一个等待输入的服务,做你的程序所做的任何事情,然后循环等待另一个服务调用,那么你所编写的代码可能会变成内存泄漏。

其他回答

只要您的内存利用率不随着时间的推移而增加,这取决于情况。如果你在服务器软件中做很多复杂的同步,比如启动阻塞系统调用的后台线程,那么完全关闭可能太复杂了。在这种情况下,备选方案可能是:

直到进程退出才清理内存的库。 您编写了额外的500行代码,并向类中添加了另一个互斥量和条件变量,以便它可以从测试中干净地关闭—但是这些代码从未在生产中使用,在生产中服务器只会因崩溃而终止。

我完全同意JohnMcG的观点,只是想补充一点,我自己也有问题,无法及时发现真实的、潜在的严重内存泄漏,只是因为人们已经接受了良性的内存泄漏。随着时间的推移,这些病毒变得如此之多,在大量的良性病毒中发现严重病毒就变得越来越困难。

因此,至少为了你的程序员同事(也是为了你自己的未来),请尽快消除它们。

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。

当应用程序关闭时,可以认为最好不要释放内存。

理论上,操作系统应该释放应用程序使用的资源,但总有一些资源是这个规则的例外。所以要小心。

退出应用程序的好处是:

操作系统只释放一个块,而不是很多很多小块。这意味着关机速度要快得多。尤其是在内存管理缓慢的Windows上。

只是退出的坏处其实有两点

很容易忘记释放操作系统没有跟踪的资源,或者操作系统可能会等待一段时间才释放。一个例子是TCP套接字。 内存跟踪软件将报告在退出时未释放的所有内容为泄漏。

因此,您可能希望有两种关机模式,一种是针对最终用户的快速且不友好的关机模式,另一种是针对开发人员的缓慢且彻底的关机模式。只是要确保两者都测试:)

在应用程序运行后清理操作系统在概念上没有问题。

这实际上取决于应用程序以及它将如何运行。在需要运行数周的应用程序中不断发生的泄漏必须得到处理,但是一个不需要太多内存就能计算结果的小工具应该不是问题。

许多脚本语言不垃圾收集循环引用是有原因的……对于它们的使用模式,这不是一个实际的问题,因此浪费的资源和浪费的内存一样多。