zoukankan      html  css  js  c++  java
  • 内存错误的类别

    https://www.ibm.com/developerworks/cn/aix/library/au-memorytechniques.html

    内存错误的类别

    首先,不要失去信心。有很多办法可以对付内存问题。我们先列出所有可能存在的实际问题:

    • 内存泄漏
    • 错误分配,包括大量增加 free() 释放的内存和未初始化的引用
    • 悬空指针
    • 数组边界违规

    这是所有类型。即使迁移到 C++ 面向对象的语言,这些类型也不会有明显变化;无论数据是简单类型还是 C 语言的 struct 或 C++ 的类,C 和 C++ 中内存管理和引用的模型在原理上都是相同的。以下内容绝大部分是“纯 C”语言,对于扩展到 C++ 主要留作练习使用。

    内存泄漏

    在分配资源时会发生内存泄漏,但是它从不回收。下面是一个可能出错的模型(请参见清单 1):

    清单 1. 简单的潜在堆内存丢失和缓冲区覆盖
    	void f1(char *explanation)
    	{
    	    char p1;
    
    	    p1 = malloc(100);
                (void) sprintf(p1,
                               "The f1 error occurred because of '%s'.",
                               explanation);
                local_log(p1);
    	}

    您看到问题了吗?除非 local_log() 对 free() 释放的内存具有不寻常的响应能力,否则每次对 f1 的调用都会泄漏 100 字节。在记忆棒增量分发数兆字节内存时,一次泄漏是微不足道的,但是连续操作数小时后,即使如此小的泄漏也会削弱应用程序。

    在实际的 C 和 C++ 编程中,这不足以影响您对 malloc() 或 new 的使用,本部分开头的句子提到了“资源”不是仅指“内存”,因为还有类似以下内容的示例(请参见清单 2)。FILE 句柄可能与内存块不同,但是必须对它们给予同等关注:

    清单 2. 来自资源错误管理的潜在堆内存丢失
    	int getkey(char *filename)
    	{
    	    FILE *fp;
    	    int key;
    
    	    fp = fopen(filename, "r");
    	    fscanf(fp, "%d", &key);
    	    return key;
            }

    fopen 的语义需要补充性的 fclose。在没有 fclose() 的情况下,C 标准不能指定发生的情况时,很可能是内存泄漏。其他资源(如信号量、网络句柄、数据库连接等)同样值得考虑。

    内存错误分配

    错误分配的管理不是很困难。下面是一个示例(请参见清单 3):

    清单 3. 未初始化的指针
    	void f2(int datum)
    	{
    	    int *p2;
    
                    /* Uh-oh!  No one has initialized p2. */
                *p2 = datum;
    	       ...
            }

    关于此类错误的好消息是,它们一般具有显著结果。在 AIX® 下,对未初始化指针的分配通常会立即导致 segmentation fault 错误。它的好处是任何此类错误都会被快速地检测到;与花费数月时间才能确定且难以再现的错误相比,检测此类错误的代价要小得多。

    在此错误类型中存在多个变种。free() 释放的内存比 malloc() 更频繁(请参见清单 4):

    清单 4. 两个错误的内存释放
    	/* Allocate once, free twice. */
    	void f3()
    	{
    	    char *p;
    
    	    p = malloc(10);
    	     ...
                free(p);
    	     ...
                free(p);
            }
    
            /* Allocate zero times, free once. */
    	void f4()
    	{
    	    char *p;
    
                    /* Note that p remains uninitialized here. */
    	    free(p);
    	}

    这些错误通常也不太严重。尽管 C 标准在这些情形中没有定义具体行为,但典型的实现将忽略错误,或者快速而明确地对它们进行标记;总之,这些都是安全情形。

    悬空指针

    悬空指针比较棘手。当程序员在内存资源释放后使用资源时会发生悬空指针(请参见清单 5):

    清单 5. 悬空指针
           void f8() 
           {
    	   struct x *xp;
    
    	   xp = (struct x *) malloc(sizeof (struct x));
    	   xp.q = 13;
    	   ...
    	   free(xp);
    	   ...
    	       /* Problem!  There's no guarantee that
    		  the memory block to which xp points
    		  hasn't been overwritten. */
    	   return xp.q;
           }

    传统的“调试”难以隔离悬空指针。由于下面两个明显原因,它们很难再现:

    • 即使影响提前释放内存范围的代码已本地化,内存的使用仍然可能取决于应用程序甚至(在极端情况下)不同进程中的其他执行位置。
    • 悬空指针可能发生在以微妙方式使用内存的代码中。结果是,即使内存在释放后立即被覆盖,并且新指向的值不同于预期值,也很难识别出新值是错误值。

    悬空指针不断威胁着 C 或 C++ 程序的运行状态。

    数组边界违规

    数组边界违规十分危险,它是内存错误管理的最后一个主要类别。回头看一下清单 1;如果 explanation 的长度超过 80,则会发生什么情况?回答:难以预料,但是它可能与良好情形相差甚远。特别是,C 复制一个字符串,该字符串不适于为它分配的 100 个字符。在任何常规实现中,“超过的”字符会覆盖内存中的其他数据。内存中数据分配的布局非常复杂并且难以再现,所以任何症状都不可能追溯到源代码级别的具体错误。这些错误通常会导致数百万美元的损失。

    内存编程的策略

    勤奋和自律可以让这些错误造成的影响降至最低限度。下面我们介绍一下您可以采用的几个特定步骤;我在各种组织中处理它们的经验是,至少可以按一定的数量级持续减少内存错误。

  • 相关阅读:
    【转】各种图(流程图,思维导图,UML,拓扑图,ER图)简介
    【转】C缺陷和陷阱学习笔记
    【转】嵌入式C语言调试开关
    【转】循环冗余校验(CRC)算法入门引导
    idea非web项目打jar包运行
    centos7安装docker 部署springcloud
    centos7 unixodbc 连接mysql
    Mysql Communications link failure 终级解决办法
    https自签证书
    jenkins 打包 springboot
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/feng9exe/p/7275388.html
Copyright © 2011-2022 走看看