我们都被教导必须释放每个已分配的指针。不过,我有点好奇不释放内存的真正代价。在一些明显的情况下,比如在循环内部或线程执行的一部分调用malloc()时,释放是非常重要的,这样就不会有内存泄漏。但是考虑下面两个例子:

首先,如果我有这样的代码:

int main()
{
    char *a = malloc(1024);
    /* Do some arbitrary stuff with 'a' (no alloc functions) */
    return 0;
}

真正的结果是什么?我的想法是进程死亡,然后堆空间也消失了,所以错过对free的调用没有什么坏处(然而,我确实认识到无论如何拥有它对于闭包、可维护性和良好实践的重要性)。我这样想对吗?

Second, let's say I have a program that acts a bit like a shell. Users can declare variables like aaa = 123 and those are stored in some dynamic data structure for later use. Clearly, it seems obvious that you'd use some solution that will calls some *alloc function (hashmap, linked list, something like that). For this kind of program, it doesn't make sense to ever free after calling malloc because these variables must be present at all times during the program's execution and there's no good way (that I can see) to implement this with statically allocated space. Is it bad design to have a bunch of memory that's allocated but only freed as part of the process ending? If so, what's the alternative?


当前回答

我完全不同意那些说OP是正确的或没有伤害的人。

每个人都在谈论现代和/或传统的操作系统。

但是如果我在一个没有操作系统的环境中呢? 哪里什么都没有?

想象一下,现在您正在使用线程样式的中断并分配内存。 在C标准ISO/IEC:9899中,内存的寿命表示为:

7.20.3 Memory management functions 1 The order and contiguity of storage allocated by successive calls to the calloc, malloc, and realloc functions is unspecified. The pointer returned if the allocation succeeds is suitably aligned so that it may be assigned to a pointer to any type of object and then used to access such an object or an array of such objects in the space allocated (until the space is explicitly deallocated). The lifetime of an allocated object extends from the allocation until the deallocation.[...]

所以我们不能认为环境在为你做释放的工作。 否则,它将被添加到最后一句:“或直到程序终止。”

换句话说: 不释放内存不仅仅是不好的做法。它生成不可移植且不符合C的代码。 至少可以被视为“正确的”,如果有以下情况:[…]],由environment支持。

但如果你根本就没有操作系统,那就没有人在为你做这项工作了 (我知道通常在嵌入式系统中不会分配和重新分配内存, 但在某些情况下,你可能想这么做。)

在普通的C语言中(OP被标记) 这只会产生错误的和不可移植的代码。

其他回答

是的,你是对的,你的例子没有造成任何伤害(至少在大多数现代操作系统上没有)。进程退出后,操作系统将恢复进程分配的所有内存。

来源:分配和GC神话(PostScript警告!)

Allocation Myth 4: Non-garbage-collected programs should always deallocate all memory they allocate. The Truth: Omitted deallocations in frequently executed code cause growing leaks. They are rarely acceptable. but Programs that retain most allocated memory until program exit often perform better without any intervening deallocation. Malloc is much easier to implement if there is no free. In most cases, deallocating memory just before program exit is pointless. The OS will reclaim it anyway. Free will touch and page in the dead objects; the OS won't. Consequence: Be careful with "leak detectors" that count allocations. Some "leaks" are good!

也就是说,您应该尽量避免所有内存泄漏!

第二个问题:你的设计还可以。如果你需要存储一些东西直到你的应用程序退出,那么使用动态内存分配是可以的。如果您事先不知道所需的大小,就不能使用静态分配的内存。

不释放变量并没有真正的危险,但是如果将一个内存块的指针分配给另一个内存块而不释放第一个块,第一个块将不再可访问,但仍然占用空间。这就是所谓的内存泄漏,如果您经常这样做,那么您的进程将开始消耗越来越多的内存,从其他进程占用系统资源。

如果进程是短期的,那么通常可以这样做,因为当进程完成时,所有分配的内存都会被操作系统回收,但我建议养成释放所有不再使用的内存的习惯。

如果您正在从头开始开发一个应用程序,那么您可以在何时调用free方面做出一些明智的选择。您的示例程序很好:它分配内存,也许您让它工作几秒钟,然后关闭,释放它所要求的所有资源。

但是,如果您正在编写其他任何东西——服务器/长时间运行的应用程序,或供其他人使用的库,则应该期望对malloc的所有内容调用free。

暂时忽略实用主义的一面,遵循更严格的方法,并强迫自己释放您malloc的所有内容要安全得多。如果您没有在编写代码时监视内存泄漏的习惯,那么很容易就会出现一些内存泄漏。换句话说,是的,你可以没有它;不过,请小心。

===将来的校对和代码重用怎么办?= = =

如果你不编写释放对象的代码,那么你就将代码限制为只有当你可以依赖于进程关闭释放内存时才能安全使用……例如,小型一次性使用项目或“一次性”[1]项目)……你知道这个过程什么时候结束。

如果您确实编写了free()释放所有动态分配内存的代码,那么您就可以在未来验证代码,并让其他人在更大的项目中使用它。


[1]关于“一次性”项目。在“一次性”项目中使用的代码有一种不被丢弃的方法。接下来,十年过去了,你的“一次性”代码仍在使用)。

我听说过一个故事,说有个人写了一些代码,只是为了让他的硬件工作得更好。他说“只是一个爱好,不会有大的和专业的”。多年后,很多人都在使用他的“爱好”代码。

一旦我确定我已经完成了每个分配的块,我通常会释放它。今天,我的程序的入口点可能是main(int argc, char *argv[]),但明天它可能是foo_entry_point(char **args, struct foo *f),并类型为函数指针。

所以,如果发生这种情况,我现在就有了漏洞。

关于你的第二个问题,如果我的程序输入a=5,我会为a分配空间,或者在后续的a="foo"上重新分配相同的空间。这笔款项将继续分配至:

用户输入'unset a' 我的清理功能被输入,要么服务一个信号,要么用户输入“退出”

我想不出有哪个现代操作系统在进程退出后不回收内存。free()很便宜,为什么不清理一下呢?正如其他人所说,像valgrind这样的工具对于发现您确实需要担心的泄漏非常有用。即使你示例中的块被标记为“仍然可达”,当你试图确保没有泄漏时,它只是输出中的额外噪音。

另一个误区是“如果它在main()中,我就不必释放它”,这是不正确的。考虑以下几点:

char *t;

for (i=0; i < 255; i++) {
    t = strdup(foo->name);
    let_strtok_eat_away_at(t);
}

如果这发生在fork / daemonizing(理论上永远运行)之前,那么您的程序已经泄漏了255次大小不确定的t。

一个好的,编写良好的程序应该总是自我清理。释放所有内存,刷新所有文件,关闭所有描述符,解除所有临时文件的链接等等。应该在正常终止或接收到各种致命信号时执行此清理功能,除非您想要保留一些文件以便检测崩溃并恢复。

真的,当你去做其他事情的时候,要善待那些不得不维护你的东西的可怜人。递给他们“valgrind clean”:)