Bellek sızıntıları ne kadar ileri gidebilir?

Birçok kez bellek sızıntılarıyla karşılaştım. Genellikle mallocyarın yokmuş gibi konuştuğumda veya FILE *kirli çamaşırlar gibi sallanıp durduğumda . Genelde tüm belleğin en azından program sona erdiğinde temizlendiğini varsayıyorum (okuyun: umutsuzca). Program sona erdiğinde veya çöktüğünde sızan belleğin toplanmayacağı durumlar var mı?

Cevap dilden dile büyük ölçüde değişiyorsa, o zaman C (++) 'a odaklanalım.

Lütfen 'yarın yokmuş gibi' ve 'kirli çamaşırlar gibi sallanan' ifadelerinin hiperbolik kullanımına dikkat edin. Güvensiz * malloc* yapmak sevdiklerinize zarar verebilir. Ayrıca kirli çamaşırlarda dikkatli olun.

Hayır. İşletim sistemleri, çıktıklarında süreçler tarafından tutulan tüm kaynakları serbest bırakır.

Bu, işletim sisteminin koruduğu tüm kaynaklar için geçerlidir: bellek, açık dosyalar, ağ bağlantıları, pencere tutamaçları ...

Bununla birlikte, program bir işletim sistemi olmadan gömülü bir sistemde veya çok basit veya hatalı bir işletim sistemiyle çalışıyorsa, bellek yeniden başlatılıncaya kadar kullanılamayabilir. Ama bu durumda olsaydın, muhtemelen bu soruyu sormazdın.

İşletim sisteminin belirli kaynakları serbest bırakması uzun zaman alabilir. Örneğin, bir ağ sunucusunun bağlantıları kabul etmek için kullandığı TCP bağlantı noktasının, program tarafından düzgün bir şekilde kapatılmış olsa bile, serbest hale gelmesi dakikalar alabilir. Ağa bağlı bir program, veritabanı nesneleri gibi uzak kaynakları da tutabilir . Uzak sistem, ağ bağlantısı kesildiğinde bu kaynakları serbest bırakmalıdır, ancak yerel işletim sisteminden daha uzun sürebilir.

C Standardı, tarafından ayrılan belleğin mallocprogram sona erdiğinde serbest bırakıldığını belirtmez . Bu, işletim sistemi tarafından yapılır ve tüm işletim sistemleri (genellikle bunlar gömülü dünyada bulunur) program sona erdiğinde belleği serbest bırakmaz.

Tüm yanıtlar, sorunuzun modern işletim sistemleriyle ilgili birçok yönünü kapsadığı için, ancak tarihsel olarak, DOS dünyasında programladıysanız bahsetmeye değer bir tane var. Terminant ve Stay Yerleşik (TSR) programları genellikle kontrolü sisteme geri döndürür, ancak bir yazılım / donanım kesintisi ile yeniden canlandırılabilen bellekte kalır. Bu işletim sistemleri üzerinde çalışırken "bellek yetersiz! TSR'lerinizden bazılarını kaldırmayı deneyin" gibi mesajlar görmek normaldi .

Teknik olarak program sona erer , ancak yine de bellekte bulunduğu için, herhangi bir bellek sızıntısı, programı kaldırmadığınız sürece serbest bırakılmaz.

Dolayısıyla, bunu, hatalı olduğu için veya gömülü işletim sistemi bunu yapacak şekilde tasarlandığı için, işletim sistemlerinden başka bir durum olarak düşünebilirsiniz.

Bir örnek daha hatırlıyorum. Öncelikle IBM ana bilgisayarlarında çalışan bir işlem sunucusu olan Müşteri Bilgi Kontrol Sistemi (CICS) sözde konuşmaya dayanır. Yürütüldüğünde, kullanıcı tarafından girilen verileri işler, kullanıcı için başka bir veri kümesi oluşturur, kullanıcı terminal düğümüne aktarır ve sona erer. Dikkat anahtarı etkinleştirildiğinde, başka bir veri kümesini işlemek için yeniden canlanır. Teknik olarak yine davranış şeklinden dolayı, CICS işlem sunucusunu geri dönüştürmediğiniz sürece, işletim sistemi sonlandırılan CICS Programlarından belleği geri kazanmaz.

Diğerlerinin söylediği gibi, çoğu işletim sistemi, işlemin sona ermesi üzerine (ve muhtemelen ağ soketleri, dosya tanıtıcıları vb. Gibi diğer kaynaklar) ayrılmış belleği geri kazanacaktır.

Bunu söyledikten sonra, yeni / sil ile uğraşırken endişelenmeniz gereken tek şey bellek olmayabilir (ham malloc / ücretsiz yerine). Yeniye ayrılan bellek geri kazanılabilir, ancak nesnelerin yıkıcılarında yapılabilecek şeyler olmayacaktır. Belki de bir sınıfın yıkıcısı, yok edildiğinde bir dosyaya gözcü bir değer yazar. İşlem hemen sonlanırsa, dosya tanıtıcısı temizlenebilir ve bellek geri alınabilir, ancak bu gözcü değer yazılmaz.

Hikayenin ahlaki, her zaman kendinizden sonra temizleyin. İşlerin sallanmasına izin vermeyin. Sizden sonra temizleyen işletim sistemine güvenmeyin. Kendinizden sonra temizleyin.

Bunun dilden çok işletim sistemine bağlı olması muhtemeldir. Sonuçta herhangi bir dildeki herhangi bir program belleğini işletim sisteminden alacaktır.

Bir program çıktığında / çöktüğünde belleği geri dönüştürmeyen bir işletim sistemi duymadım. Öyleyse, programınızın ayırması gereken bellek üzerinde bir üst sınırı varsa, o zaman sadece ayırmak ve asla serbest bırakmak tamamen mantıklıdır.

Program, başka bir programın adres alanına yüklenen dinamik bir bileşene ("eklenti") dönüştürülürse, düzenli bellek yönetimi olan bir işletim sisteminde bile sorun yaratacaktır. Daha az yetenekli sistemlere taşınan kod hakkında düşünmemize bile gerek yok.

Öte yandan, tüm belleği serbest olabilir bir programın temizleme performansını etkileyebilir.

Üzerinde çalıştığım bir program, belirli bir test senaryosunun programdan çıkması için 30 saniye veya daha uzun bir süre gerekiyordu, çünkü tüm dinamik belleğin grafiğinde yineleniyor ve onu parça parça serbest bırakıyordu.

Makul bir çözüm, orada yeteneğe sahip olmak ve bunu test senaryolarıyla örtmek, ancak uygulamayı üretim kodunda kapatmak, böylece uygulamanın hızlı bir şekilde kapanmasıdır.

Ünvanı hak eden tüm işletim sistemleri, fesih işleminden sonra yaptığınız karışıklığı temizleyecektir. Ama her zaman öngörülemeyen olaylar vardır, ya erişim bir şekilde reddedilirse ve bazı kötü programcılar bu olasılığı önceden görmediyse ve biraz sonra tekrar denemeseydi? Hafıza sızıntıları kritik önem taşıyorsa kendinizi temizlemek her zaman daha güvenlidir - aksi takdirde bu çaba maliyetliyse IMO çabasına gerçekten değmez.

Düzenleme: Döngülerde olduğu gibi birikecekleri yerdeyse bellek sızıntılarını temizlemeniz gerekir. Bahsettiğim bellek sızıntıları, program boyunca sürekli olarak biriken sızıntılardır, eğer başka türden bir sızıntı varsa, er ya da geç büyük olasılıkla ciddi bir sorun olacaktır.

Teknik terimlerle, eğer sızıntılarınız bellek 'karmaşıklığı' ise O (1) çoğu durumda sorun değil, O (logn) zaten tatsız (ve bazı durumlarda ölümcül) ve O (N) + dayanılmaz.

POSIX uyumlu sistemlerdeki paylaşılan bellek, shm_unlink çağrılana veya sistem yeniden başlatılana kadar devam eder.

İşlemler arası iletişiminiz varsa, bu, protokole bağlı olarak diğer işlemlerin asla tamamlanmamasına ve kaynakları tüketmesine neden olabilir.

Bir örnek vermek gerekirse, bir keresinde bir yazıcı işinin ortasında JVM'yi sonlandırdığımda Java'da bir PDF yazıcısına yazdırmayı deniyordum, PDF biriktirme işlemi aktif kaldı ve yapamadan önce görev yöneticisinde onu öldürmek zorunda kaldım yeniden yazdırmayı deneyin.