最近部門不同產品接連出現內存泄漏導致的網上問題，具體表現為單板在現網運行數月以后，因為內存耗盡而導致單板復位現象。 一方面，內存泄漏問題屬于低級錯誤，此類問題遺漏到現網，影響很壞； 另一方面，由于內存泄漏問題很可能導致單板運行固定時間以后就復位，只能通過批量升級才能解決，實際影響也很惡劣。 同時，接連出現此類問題，尤其是其中一例問題還是我們老員工修改引入，說明我們不少員工對內存泄漏問題認識還是不夠深刻的。 本文通過介紹C語言內存泄漏問題原理及檢視方法，希望后續能夠從編碼檢視環節就杜絕此類問題發生。

說明：預防C語言內存泄漏問題有多種方法，如加強代碼檢視、工具檢測和內存測試等，本文聚集于開發人員能力提升方面。

內存泄漏問題原理

1 堆內存在 C 代碼中的存儲方式

內存泄漏問題只有在使用堆內存的時候才會出現，棧內存不存在內存泄漏問題，因為棧內存會自動分配和釋放。 C 代碼中堆內存的申請函數是 malloc，常見的內存申請代碼如下：

由于 malloc 函數返回的實際上是一個內存地址，所以保存堆內存的變量一定是一個指針（除非代碼編寫極其不規范）。 再重復一遍，保存堆內存的變量一定是一個指針，這對本文主旨的理解很重要。 當然，這個指針可以是單指針，也可以是多重指針。
malloc 函數有很多變種或封裝，如 g_malloc、g_malloc0、VOS_Malloc 等，這些函數最終都會調用 malloc 函數。

2 堆內存的獲取方法

看到本小節標題，可能有些同學有疑惑，上一小節中的 malloc 函數，不就是堆內存的獲取方法嗎？ 的確是，通過 malloc 函數申請是最直接的獲取方法，如果只知道這種堆內存獲取方法，就容易掉到坑里了。 一般的來講，堆內存有如下兩種獲取方法：
方法一：將函數返回值直接賦給指針，一般表現形式如下：

該類涉及到內存申請的函數，返回值一般都指針類型，例如：

方法二：將指針地址作為函數返回參數，通過返回參數保存堆內存地址，一般表現形式如下：

該類涉及到內存申請的函數，一般都有一個入參是雙重指針，例如：

前面說通過 malloc 申請內存，就屬于方法一的一個具體表現形式。 其實這兩類方法的本質是一樣的，都是函數內部間接申請了內存，只是傳遞內存的方法不一樣，方法一通過返回值傳遞內存指針，方法二通過參數傳遞內存指針。

3 內存泄漏三要素

最常見的內存泄漏問題，包含以下三個要素：
要素一：函數內有局部指針變量定義；

要素二：對該局部指針有通過上一小節中 “兩種堆內存獲取方法” 之一獲取內存；

要素三：在函數返回前（含正常分支和異常分支）未釋放該內存，也未保存到其它全局變量或返回給上一級函數。

4 內存釋放誤區

稍微使用過 C 語言編寫代碼的人，都應該知道堆內存申請之后是需要釋放的。 但為何還這么容易出現內存泄漏問題呢？ 一方面，是開發人員經驗不足、意識不到位或一時疏忽導致； 另一方面，是內存釋放誤區導致。 很多開發人員，認為要釋放的內存應該局限于以下兩種：
1）直接使用內存申請函數申請出來的內存，如 malloc、g_malloc 等；

2）該開發人員熟悉的接口中，存在內存申請的情況，如 iBMC 的兄弟，都應該知道調用如下接口需要釋放 list 指向的內存：

按照以上思維編寫代碼，一旦遇到不熟悉的接口中需要釋放內存的問題，就完全沒有釋放內存的意識，內存泄漏問題就自然產生了。

內存泄漏問題檢視方法

檢視內存泄漏問題，關鍵還是要養成良好的編碼檢視習慣。 與內存泄漏三要素對應，需要做到如下三點：
(1）在函數中看到有局部指針，就要警惕內存泄漏問題，養成進一步排查的習慣；

(2）分析對局部指針的賦值操作，是否屬于前面所說的 “兩種堆內存獲取方法” 之一，如果是，就要分析函數返回的指針到底指向啥？ 是全局數據、靜態數據還是堆內存？ 對于不熟悉的接口，要找到對應的接口文檔或源代碼分析； 又或者看看代碼中其它地方對該接口的引用，是否進行了內存釋放；

(3）如果確認對局部指針存在內存申請操作，就需要分析該內存的去向，是會被保存在全局變量嗎？ 又或者會被作為函數返回值嗎？ 如果都不是，就需要排查函數所有有”return“的地方，保證內存被正確釋放。

審核編輯：湯梓紅

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