Question

Windows和Linux。

当我在我的C程序中分配内存时，良好的编码要求我在程序结束前释放内存。

假设如下：

int main (int argc, char *argv[]) {
    char *f_name;
    FILE *i_file;

    f_name = malloc(some_amount);
    // put something in f_name */
    i_file = fopen(f_name, "r");
    if (i_file == NULL) {
        perror("Error opening file.");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    free(f_name);
    return EXIT_SUCCESS;
}

如果程序在我调用＆＃34; free＆＃34;之前终止，操作系统会在程序退出时恢复任何未释放的内存吗？或者我是否会从系统重启之前蚕食我的3Gb左右可用内存？

谢谢，Mark。

Answer 1

您不必担心Windows和Linux等流行的操作系统。

当进程终止时，虚拟内存不再存在。因此，在进程终止后，它不可能泄漏。

物理内存始终属于要分配的操作系统，无论您的进程是否仍在运行。（除非你锁定你的分配，在这种情况下，当相应的虚拟内存映射被销毁时，无论如何都会在进程终止时停止锁定它。）

有一些资源没有被清理（比如某些类型的共享内存），但这很奇特。

当您调用malloc时，通常只保留后备存储（本质上是RAM +交换）并创建虚拟内存映射（基本上是免费的）。当您第一次写入该虚拟内存映射时，内存（RAM）的物理页面会映射到它中以“后退”它。 RAM总是属于要使用的操作系统，如果它认为明智，操作系统会将RAM重新用于其他目的。

当进程终止时，其地址空间不再存在。这意味着任何虚拟内存映射或预留都会消失。当虚拟内存映射消失时，非共享物理页面的使用计数将降至零，从而使这些物理内存页面免费。

值得详细了解这一点，因为如果您不了解幕后发生的情况，您可以轻松得出有关边缘案例的错误结论。此外，这将为您提供一个框架，用于插入文件映射，内存过量使用和共享内存等概念。

Answer 2

操作系统回收内存。

某些程序（如网络服务器）从不打算退出，只是继续运行并提供请求。他们在技术上分配的内存不需要返回。

Answer 3

在您的示例中，使用此分支确实会导致内存泄漏：

f_name = malloc(some_amount);
// put something in f_name */
i_file = fopen(f_name, "r");
if (i_file == NULL) {
    perror("Error opening file.");
    exit(EXIT_FAILURE);            // <--- f_name leaks here!
}

它只是一次性泄漏，在程序的整个生命周期中都不会经常发生，常见的操作系统会在终止时清理泄漏的内存。它不太可能成为影响系统性能的问题，但是它将成为Valgrind等仪器突出显示的诊断，因此对于调试来说，它是明智的。 <{1}}之前的free(f_name);。

该终止不被视为异常，因为它是由exit(EXIT_FAILURE);的呼叫引起的。尽管如此，调用exit或发出信号引起的异常终止可能会在此泄漏的基础上复合。

当程序退出时OS会恢复任何未释放的内存吗？

在C标准中没有要求存在操作系统，更不用说恢复未释放的内存了。一些极简主义操作系统可能会在您之后不清理。同样，如果您的程序在脚本环境（即CGI）中运行，或者它被刻入芯片中（在这种情况下您可能不希望程序终止），那么您可能会在以后遇到问题。

Answer 4

实际上，当流程终止时，程序的内存分配会自动释放。但是，如果函数调用在该函数的代码块中的free()或delete调用之前收到异常，则除非被智能引用，否则不会释放内存指针或某种对象。分配内存自动释放的一个推荐选项是使用std::shared_ptr，如下所示：

void BadFunction(){
    char *someMemory = (char *)malloc(1024);
    DoSomethingThatMakesAnException();
    delete someMemory;// This never gets called!
}

void GoodFunction(){
    std::shared_ptr<char> someMemory = std::shared_ptr<char>((char *)malloc(1024));
    DoSomethingThatMakesAnException();
    // someMemory is freed automatically, even on exception!
}

由异常终止程序引起的C潜在内存泄漏

4 个答案: