代码测试以内存泄露

http://blog.csdn.net/feixiaoxing/article/details/6746335

 

在 咱们我的编程的过程中，内存泄露虽然不会像内存溢出那样形成各类莫名奇妙的问题，可是它的危害也是不可忽视的。一方面，内存的泄露致使咱们的软件在运行 过程当中占用了愈来愈多的内存，占有资源而又得不到及时清理，这会致使咱们程序的效率愈来愈低；另外一方面，它会影响咱们用户的体验，失去市场的竞争能力。

    常见的内存泄露是这样的：

 

void process(int size)
{
    char* pData = (char*)malloc(size);

    /* other code  */

    return; /* forget to free pData */
}

    如上图所示，咱们在函数process的处理过程当中，每一次都须要对内存进行申请，可是在函数结束的时候却没有进行释放。若是这样的一段代码出如今业务 侧，那么后果是不可思议的。举个例子来讲，若是咱们服务器每秒钟须要接受100个用户的并发访问，每一个用户过来的数据，咱们都须要本地申请内存从新保存一 份。处理结束以后，若是内存没有获得很好地释放，就会致使咱们服务器可用的物理内存愈来愈少。一旦达到某一个临界点以后，操做系统不得不经过内外存的调度 来知足咱们申请新内存的需求，这在另外一方面来说又会下降服务器服务的质量。

    内存泄露的危害是不言而喻的，可是查找内存泄露倒是一件苦难并且复杂的工做。咱们都知道，解决bug是一件很是简单的事情，可是寻找bug的出处倒是一 件很是吃力的事情。所以，咱们有必要在本身编写代码的时候，就把查找内存泄露的工做放在很重要的位置上面。那么有没有什么办法来解决这一问题呢？

    我想要作到解决内存泄露，必须作到下面两个方面：

    （1）必须记录内存在哪一个函数申请的，具体文件的行数是多少

    （2）内存应该何时被释放

   要完成第1个条件其实并不困难。咱们能够用节点的方法记录咱们申请的内存：

    a）设置节点的数据结构

 

typedef struct _MEMORY_NODE
{
    char functionName[64];
    int line;
    void* pAddress;
    struct _MEMORY_NODE* next;

}MEMORY_NODE;

    其中 functionName记录函数名称，line记录行数， pAddress记录分配的地址， next记录下一个内存节点。

    

    b）修改内存的分配函数

    对业务侧的malloc进行函数修改，添加下面一句宏语句

    #define malloc(param)  MemoryMalloc(__FUNCTION__, __LINE__, param)

    在桩函数侧书写下面的代码

 

void* MemoryMalloc(const char* name, int line, int size)
{
    void* pData = (void*)malloc(size);
    MEMORY_NODE* pMemNode = NULL;
    if(NULL == pData) return NULL;
    memset((char*)pData, 0, size);

    pMemNode = (MEMORY_NODE*)malloc(sizeof(MEMORY_NODE));
    if(NULL == pMemNode){
        free(pData);
        return NULL;
    }
    memset((char*)pMemNode, 0, sizeof(MEMORY_NODE));
    memmove(pMemNode->functionName, name, strlen(name));
    pMemNode->line = line;
    pMemNode->pAddress = pData;
    pMemNode->next = NULL;
    add_memory_node(pMemNode);

    return pData;
}

    内存的分配过程当中还涉及到了节点的添加，因此咱们还须要添加下面的代码

 

static MEMORY_NODE* gMemNode = NULL;

void add_memory_node(MEMORY_NODE* pMemNode)
{
    MEMORY_NODE* pNode = gMemNode;
    if(NULL == pMemNode) return;
    if(NULL == gMemNode){
        gMemNode = pMemNode;
        return;
    }

    while(NULL != pNode->next){
        pNode = pNode->next;
    }
    pNode->next = pMemNode;
    return;
}

    文中gMemNode表示全部内存节点的根节点，咱们每增长一次malloc过程就会对内存节点进行记录。在记录过程当中，咱们还会记录调用malloc的函数名称和具体文件行数，这主要是为了方便咱们在后面进行故障定位的时候更好地查找。

   完成了第一个条件以后，咱们就要对第二个条件进行完成。

   a）内存何时释放，这取决于咱们在函数中是怎么实现的，可是咱们在编写测试用例的时候倒是应该知道内存释放没有，好比说若是测试用例所有结束了，咱们有理由相信assert(gMemNode == NULL)这应该是恒等于真的。

    b）内存释放的时候，咱们应该作些什么？和节点的添加同样，咱们在内存释放的时候须要free指定的内存，free节点，free节点的内存，下面就是在释放的时候咱们须要进行的操做

 

    对业务侧的free函数进行修改，添加下面一句宏代码，

    #define free(param)      MemoryFree(param)

 

    在桩函数侧输入下面的代码：

 

void MemoryFree(void* pAddress)
{
    if(NULL == pAddress) return;
    delete_memory_node(pAddress);
    free(pAddress);
}

    在删除内存的时候，须要删除节点，删除节点的内存

 

void delete_memory_node(void* pAddress)
{
    MEMORY_NODE* pHead = gMemNode;
    MEMORY_NODE* pMemNode = gMemNode;
    while(NULL != pMemNode){
        if(pAddress == pMemNode->pAddress)
            break;
        pMemNode = pMemNode->next;
    }
    if(NULL == pMemNode) {
        assert(1 == 0);
        return;
    }

    while(pMemNode != pHead->next){
        pHead = pHead->next;
    }

    if(pMemNode == gMemNode){
        gMemNode = gMemNode->next;
    }else{
        pHead->next = pMemNode->next;
    }
    free(pMemNode);
    return;
}

    有了上面一小段代码的帮助，咱们在编写测试用例的时候，就能够在函数执行后，经过判断内存节点是否为空的方法判断内存是否已经释放。若是内存没有释放，咱们还能经过节点的信息帮助咱们是哪里发生了错误，可是这个方法还有两个缺点：

    （1）没有考虑缓存的状况，好多内存分配了以后并不会在函数中立刻释放，而是放在缓存池中等待下一次调用，这就须要咱们准确把握和判断了。

    （2）代码中节点删除和添加的时候没有考虑多进程的情形，应该考虑用一个互斥锁或者是信号量加以保护。