内存泄漏 | LumosCode

内存泄漏是指程序在堆（heap）上申请了内存，但因为某些原因未释放，导致该内存再也无法访问，也无法回收，从而长期占用资源。内存泄漏是一个严重的编程问题，它通常发生在动态分配的内存没有被正确释放时。这会导致应用程序占用的内存持续增长，最终可能导致程序崩溃或系统资源耗尽。

例如：

void leak() {
    int* p = new int[10];  // 分配了堆内存
    // 没有 delete[] p，造成泄漏
}

5.1内存泄漏的常见原因

（1）使用内存泄漏检测工具

工具/方法	说明
`Valgrind`（Linux）	强大的内存分析工具，命令行运行程序即可发现泄漏
`Visual Leak Detector`	Windows 平台 VS 插件，自动检测并报告内存泄漏
`AddressSanitizer`	Clang/GCC/MSVC 提供的检测工具，使用简单（如 `-fsanitize=address`）
`CRT debug heap`（Windows）	使用 `_CrtDumpMemoryLeaks()` 检查堆泄漏，适用于调试阶段
内存分析器（如 Deleaker）	可视化工具，适合图形化查看内存泄漏和调用栈

Valgrind：这是一个用于内存调试、内存泄漏检测和性能分析的开源工具。它可以在Linux系统上运行，并提供了详细的内存使用报告。
AddressSanitizer (ASan)：这是Google开发的一个快速内存错误检测器，它可以检测堆、栈和全局变量的溢出、使用后释放等问题。
LeakTracer：对于Android开发，LeakTracer是一个用于检测内存泄漏的工具。
Visual Studio的内存诊断工具：对于Windows平台上的C++开发者，Visual Studio内置了内存诊断工具，可以检测内存泄漏和其他内存相关问题。
其他IDE和平台的工具：大多数现代集成开发环境（IDE）和平台都提供了自己的内存泄漏检测工具。

（2）代码审查

✅仔细检查所有动态内存分配（如malloc、calloc、new等）的地方，确保都有相应的释放操作（如free、delete等）。

✅检查是否有循环引用或不必要的全局变量，这些都可能导致内存泄漏

（3）使用智能指针

✅在C++中，使用智能指针（如std::unique_ptr、std::shared_ptr）可以自动管理内存生命周期，减少手动管理内存的需要，从而降低内存泄漏的风险。

（4）静态代码分析

✅使用静态代码分析工具可以自动检测代码中的潜在问题，包括内存泄漏。这些工具可以分析代码的结构和逻辑，而无需实际执行程序

（5）编写单元测试

✅编写针对内存管理的单元测试，确保在特定条件下没有发生内存泄漏。这可以通过在测试前后检查内存使用情况来实现。

（6）使用性能分析器

✅性能分析器可以显示程序在运行时的内存使用情况。通过比较不同时间点的内存占用情况，可以识别出潜在的内存泄漏。

（7）日志和监控

✅在程序中添加日志记录，记录内存分配和释放的操作。通过监控这些日志，可以识别出异常的内存使用模式。

✅使用系统监控工具（如Linux的top、free命令或Windows的任务管理器）来观察程序运行时的内存使用情况。

（8）手动检查

✅对于小型程序或关键部分，手动检查代码以确保没有内存泄漏也是一个有效的方法。这需要对编程语言和内存管理有深入的理解。