隱性的內(nèi)存泄露問題

內(nèi)存泄漏（Memory Leak）是指程序中已動(dòng)態(tài)分配的堆內(nèi)存由于某種原因程序未釋放或無法釋放，造成系統(tǒng)內(nèi)存的浪費(fèi)，導(dǎo)致程序運(yùn)行速度減慢甚至系統(tǒng)崩潰等嚴(yán)重后果。內(nèi)存泄露是一個(gè)嚴(yán)重的慢性病，不會(huì)立即展現(xiàn)，但不知道未來的哪一天，所有的設(shè)備，會(huì)在相近的時(shí)間點(diǎn)爆發(fā)問題。

內(nèi)存泄漏還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)意外的重啟，重啟的原因可能千奇百怪。因此，檢測(cè)和解決內(nèi)存泄漏，就顯得非常重要。

1. 泄漏的原因

內(nèi)存泄漏主要是發(fā)生在堆內(nèi)存分配方式中，即malloc方式中，申請(qǐng)的內(nèi)存沒有得到釋放，或者對(duì)應(yīng)的指針被被覆蓋，內(nèi)存直接泄漏。因?yàn)閮?nèi)存泄漏屬于程序運(yùn)行中的問題，無法通過編譯識(shí)別，主要在程序運(yùn)行過程中來判別和診斷。

2. 動(dòng)態(tài)檢測(cè)或監(jiān)控是否內(nèi)存泄露

監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)存，周期性監(jiān)控堆中可用內(nèi)存的大小，是檢測(cè)系統(tǒng)是否有內(nèi)存泄漏的最有效的手段。系統(tǒng)的內(nèi)存短期會(huì)隨著業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的變化而變化，但長(zhǎng)期來看，可用的剩余可用內(nèi)存會(huì)圍繞一個(gè)中軸線上下波動(dòng)，如果存在內(nèi)存泄漏，其剩余可用內(nèi)存隨隨著時(shí)間的推移逐漸減少。

3. 如何找到在哪兒內(nèi)存泄露

可以使用工具檢測(cè)代碼中有沒有靜態(tài)的內(nèi)存泄露，也可以在代碼中增加標(biāo)記，檢測(cè)長(zhǎng)期未釋放的堆是誰申請(qǐng)的，在代碼中查找。可以參考文章《動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理及防御性編程》。

指針跑飛的問題

指針跑飛就是指針指向不正確的位置，指針未初始化或數(shù)組/指針越界訪問，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。

指針跑飛是常見的問題，問題很嚴(yán)重，但解決起來其實(shí)并不難，指針跑飛系統(tǒng)crash時(shí)，如果平臺(tái)軟件會(huì)打印出函數(shù)調(diào)用棧、segment fault錯(cuò)誤、代碼出錯(cuò)的地方、coredump文件等信息。有了這些信息，再分析源代碼，其實(shí)是很容發(fā)現(xiàn)或找出當(dāng)前代碼中指針跑飛的原因的。

如果基于第三方的SDK開發(fā)，指針跑飛直接就重啟，可能不會(huì)有任何提示，因此，最好能夠在編碼時(shí)就能夠提前預(yù)防，而不是等待程序跑飛之后再定位解決 。

常見的手段：

1、熟悉和遵守代碼編寫規(guī)范，加強(qiáng)代碼的評(píng)審，把問題消滅在編碼階段。

2、靜態(tài)檢測(cè)工具對(duì)代碼進(jìn)行檢測(cè)。

3、增加邊界性測(cè)試用例，一般指針異常是在邊界或異常情形下發(fā)生的。

4、增加異常場(chǎng)景的測(cè)試，異常場(chǎng)景是違反常規(guī)的測(cè)試場(chǎng)景，這些異常業(yè)務(wù)場(chǎng)景，能夠盡早shi發(fā)現(xiàn)隱藏的問題。

空指針的問題

空指針是“指針跑飛”的一種特殊情況，即指針為NULL，通常出現(xiàn)在指針用NULL值初始化后，在某些情況下沒有給指針賦值，就直接使用指針范圍內(nèi)存。或者接收函數(shù)返回的指針變量，忽略了函數(shù)返回NULL的情形。

在使用指針前，檢查指針是否為空，如果為空，在代碼中執(zhí)行異常處理流程，如打印出錯(cuò)信息，或者ASSERT，這樣就可以避免引起更嚴(yán)重的問題，相對(duì)來說多使用一個(gè)if即可規(guī)避。

棧溢出導(dǎo)致的問題

棧溢出時(shí)會(huì)訪問不存在的RAM空間，造成代碼跑飛，這時(shí)無法得到溢出時(shí)的上下文數(shù)據(jù)，也無法對(duì)后續(xù)的程序修改提供有用信息。

函數(shù)遞歸調(diào)用，系統(tǒng)要在棧中不斷保存函數(shù)調(diào)用時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)和產(chǎn)生的變量，如果遞歸調(diào)用太深，就會(huì)造成棧溢出。函數(shù)內(nèi)局部數(shù)組變量的內(nèi)存空間過大，或者局部數(shù)組變量的下標(biāo)范圍溢出，破壞了棧空間中的內(nèi)容。這種問題容易解決但初始不容易查到原因。如果是帶操作系統(tǒng)的，一般系統(tǒng)內(nèi)核會(huì)直接提示棧空間不足，將任務(wù)棧空間加大，或者不靜態(tài)分配，用malloc動(dòng)態(tài)創(chuàng)建，從堆中分配的。平時(shí)編碼中禁止使用循環(huán)遞歸函數(shù)。