C++ 中的 new/delete 导致奇怪的内存泄漏

Posted 2023-02-16

【中文标题】C++ 中的 new/delete 导致奇怪的内存泄漏

【英文标题】：Strange Memory leak by new/delete in C++

【发布时间】：2018-02-02 10:05:32

【问题描述】：

下面是我的问题和代码：

当代码运行到第26行时，这个进程获得的内存没有返回给OS？ 但是，如果我删除第16行，内存会被正确释放吗？

我知道这不是使用这么多小内存块的常规方式，但我很想知道原因。

我用MALLOC_MMAP_MAX_=1000000 MALLOC_MMAP_THRESHOLD_=1024, 运行了这个程序，但没有任何改变。

int i = 0;
std::cout << "waitting for input, you can check current memory" << std::endl;
std::cin >> i;
char** ptr = new char *[1000000];
std::map<int, char *> tMap;
for (unsigned long i = 0; i < 1000000; i ++)

    ptr[i] = new char[3000];
    tMap.insert(make_pair(i, ptr[i]));    //line 16

std::cout << "waitting for input, you can check current memory" << std::endl;
std::cin >> i;
for (unsigned long i = 0; i < 1000000; i ++)

    delete []ptr[i];

delete []ptr;
std::cout << "waitting for input, you can check current memory" << std::endl;
std::cin >> i;   //line 26
return 0;

这里的资料比较多，我查过tMap的内存，不到100M。

1、分配内存并停止，检查内存资源：

holds 2.9G memory

2、释放内存并停止，检查内存资源：

holds 2.9G memory

【问题讨论】：

你怎么知道的？

请注意，您周围有几个名为i 的变量，这很危险，可能会导致编译器使用您认为会使用的另一个变量。它在这里可能很好用，但这是一种危险的习惯，避免它。

【参考方案1】：

C++ 没有垃圾回收，因此保留一个额外的指针副本不会阻止内存被释放。

delete[] ptr[i] 之后发生的事情是地图充满了无法再使用的悬空指针。

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另一个想法：您可能看到的内存泄漏是tMap 也分配动态内存来存储插入的数据。当地图超出范围时，该内存将被释放，就在第 27 行之后。

【讨论】：

感谢您的回答，我检查了tMap的内存，与100万个3000字节的块相比，这没什么大不了的。我添加了两张图片来显示内存状态。希望这将有助于解释我的问题。

【参考方案2】：

1、当代码运行到第26行时，该进程获得的内存没有返回给OS？

不能保证任何内存都会被 C++ 程序释放到操作系统，因为它被程序正确地分配了 deleted。在许多 C++ 运行时中，被删除的动态分配内存仍将保留同一程序供将来使用，而不是释放给操作系统。 GCC/Linux 是编译器/运行时环境的一个示例，其中更大的分配通常在共享内存段中完成，这些内存段可以在程序终止之前释放给操作系统，以便操作系统或其他程序可以使用它们。

2、但是，如果我删除第16行，内存会被正确释放吗？

第 16 行对稍后在第 22 行删除/释放内存没有任何影响（这可能会将其返回到应用程序稍后可能重新分配的动态内存池，或实际将其释放给操作系统正如刚才提到的）。不过，它确实涉及对 std::map 元素本身的更多动态分配。

请注意，tMap 析构函数本身不会delete 或以任何方式释放内存。要自动释放内存（通过类似指针的变量或容器），请使用 智能指针，例如 std::shared_ptr 或 std::unique_ptr（您可以在 Google 上搜索相关信息）。

【讨论】：

感谢您的回答，有一些关键词可能会有很大帮助。通过分配大内存块而不是许多小块已经避免了这个问题。我发布这个问题只是为了了解 C 或 C++ 内存管理的一些细节。

大页面是好的。仍然：“问题已被避免” - 这实际上是一个重大问题吗？操作系统倾向于使用 virtual memory 并将某些磁盘配置为 swap - 发生的情况是您的程序已分配但最近未使用的内存内容（并且所有已删除的内存都不应该一直在使用，直到新的分配重新使用）可以复制到磁盘，然后分配给其他程序的物理内存。一般来说，只有当你发现你的电脑速度慢到无法接受时，这才是真正的问题，而不仅仅是因为top 或ps 中的内存使用数字看起来很吓人......

你是对的。记忆还在这里。删除后，我尝试分配更多内存，但堆不再增长。最合理的解释是 tMap 将内存块分开，很难找到大于指定大小的连续块，然后没有内存返回给操作系统。我将继续研究细节。非常感谢您的帮助。