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

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。

其他回答

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。

您是正确的,当进程退出时,内存将自动释放。有些人在进程终止时尽量不进行广泛的清理,因为它将全部移交给操作系统。然而,当你的程序运行时,你应该释放未使用的内存。如果不这样做,如果您的工作集太大,最终可能会耗尽或导致过度分页。

如果一个程序在退出前忘记释放几兆字节,操作系统将释放它们。但是如果你的程序一次运行几个星期,并且程序内部的循环忘记在每次迭代中释放几个字节,你将会有一个巨大的内存泄漏,它将耗尽你计算机中所有可用的内存,除非你定期重新启动它=>如果程序用于一个非常大的任务,即使很小的内存泄漏也可能是不好的,即使它最初并不是为它设计的。

你说得对,不会造成伤害,直接退出会更快

原因有很多:

All desktop and server environments simply release the entire memory space on exit(). They are unaware of program-internal data structures such as heaps. Almost all free() implementations do not ever return memory to the operating system anyway. More importantly, it's a waste of time when done right before exit(). At exit, memory pages and swap space are simply released. By contrast, a series of free() calls will burn CPU time and can result in disk paging operations, cache misses, and cache evictions.

关于未来代码重用的可能性,为毫无意义的操作的确定性辩护:这是一个考虑,但可以说这不是敏捷的方式。YAGNI !

真正的结果是什么?

你的程序泄露了内存。根据您的操作系统,它可能已经恢复。

大多数现代桌面操作系统确实会在进程终止时恢复泄漏的内存,这使得忽略这个问题变得很常见(从这里可以看到许多其他答案)。

但是您依赖的是一个不属于该语言的安全特性,您不应该依赖它。您的代码可能运行在这样一个系统上,该行为下次会导致“硬”内存泄漏。

你的代码最终可能会在内核模式下运行,或者在老式/嵌入式操作系统上运行,这些操作系统不采用内存保护作为权衡。(mmu占用芯片空间,内存保护成本额外的CPU周期,并且要求程序员自己清理并不过分)。

您可以以任何您喜欢的方式使用和重用内存(和其他资源),但请确保在退出之前释放了所有资源。