หน่วยความจำรั่วในการเขียนโปรแกรม C คืออะไร

Hnwy Khwam Ca Raw Ni Kar Kheiyn Porkaerm C Khux Xari



พื้นฐานของการเขียนโปรแกรมรวมถึงการจัดการหน่วยความจำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาษาเช่น C โดยไม่มีตัวรวบรวมขยะในตัว หน่วยความจำรั่ว เป็นปัญหาทั่วไปในภาษาดังกล่าว และทำให้โปรแกรมใช้หน่วยความจำมากขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งโปรแกรมหยุดทำงานเนื่องจากหน่วยความจำไม่เพียงพอ เมื่อซอฟต์แวร์ไม่สามารถปล่อยหน่วยความจำที่ไม่จำเป็นต้องใช้อีกต่อไป หน่วยความจำจะถูกจัดสรรและไม่ได้ใช้งาน ส่งผลให้ หน่วยความจำรั่ว .

หน่วยความจำรั่วเกิดขึ้นเมื่อใด

หลังจากซอฟต์แวร์จัดสรรหน่วยความจำแต่ไม่ปล่อยหลังจากดำเนินการแล้ว มี a หน่วยความจำรั่ว . ซึ่งหมายความว่าโปรแกรมยังคงจัดสรรหน่วยความจำสำหรับตัวแปรใหม่มากขึ้นเรื่อยๆ ในขณะที่ปล่อยให้หน่วยความจำเก่าถูกจัดสรรและไม่ได้ใช้ ซึ่งส่งผลให้โปรแกรมใช้หน่วยความจำมากขึ้นเรื่อยๆ และในที่สุด โปรแกรมจะหยุดทำงานเนื่องจากข้อผิดพลาดหน่วยความจำไม่เพียงพอ

ผลกระทบของหน่วยความจำรั่วในซี

หน่วยความจำรั่ว อาจทำให้เกิดปัญหามากมายในโปรแกรม หากไม่เลือก ก หน่วยความจำรั่ว อาจทำให้โปรแกรมขัดข้องหรือหยุดทำงาน ซึ่งอาจทำให้ข้อมูลสูญหายหรือเสียหายได้ ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากโปรแกรมใช้หน่วยความจำมากเกินความต้องการ จึงส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบและอาจทำให้โปรแกรมอื่นๆ ที่ทำงานบนระบบเดียวกันทำงานช้าลง







การจัดสรรหน่วยความจำในภาษาซี

การจัดสรรหน่วยความจำดำเนินการโดยใช้ มัลลอค() ฟังก์ชันในภาษาซี วิธีนี้ให้การอ้างอิงถึงบล็อกหน่วยความจำที่มีขนาดที่ระบุ ค่าพอยน์เตอร์ใช้เพื่อเข้าถึงบล็อกหน่วยความจำที่จัดสรร เมื่อไม่ต้องการหน่วยความจำแล้ว จะต้องทำให้หน่วยความจำว่างโดยใช้ ฟรี() การทำงาน.



สาเหตุของหน่วยความจำรั่ว

สาเหตุบางประการของ หน่วยความจำรั่ว เป็น:



1: การจัดการหน่วยความจำที่ไม่เหมาะสม

สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการรั่วไหลของหน่วยความจำคือการจัดการหน่วยความจำที่ไม่ดีในส่วนของโปรแกรมเมอร์ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อโปรแกรมละเลยที่จะปล่อยหน่วยความจำที่ไม่จำเป็นต้องใช้อีกต่อไป





#include
#include

นานาชาติ หลัก ( )
{
นานาชาติ * พีทีอาร์ = ( นานาชาติ * ) มัลลอค ( ขนาดของ ( นานาชาติ ) ) ;
* พีทีอาร์ = 10 ;
พิมพ์ฉ ( '%d \n ' , * พีทีอาร์ ) ;
พีทีอาร์ = โมฆะ ;
กลับ 0 ;
}

ในโค้ดด้านบนโดยใช้ มัลลอค() วิธีการใน พีทีอาร์ ตัวชี้ เราได้จัดสรรพื้นที่สำหรับบล็อกหน่วยความจำจำนวนเต็ม เดอะ พีทีอาร์ ค่าของตัวชี้เปลี่ยนเมื่อเราตั้งค่า โมฆะ ถึงมัน แต่บล็อกหน่วยความจำที่อ้างถึงก่อนหน้านี้ยังไม่ถูกปล่อยออกมา ดังนั้น ก หน่วยความจำรั่ว จะส่งผลให้

เอาต์พุต



2: ตัวชี้อยู่นอกขอบเขต

เมื่อตัวแปรพอยน์เตอร์มีขอบเขตอยู่ a หน่วยความจำรั่ว เกิดขึ้นในโปรแกรมภาษาซี

#include
#include

นานาชาติ หลัก ( )
{
นานาชาติ หมายเลข 1 = 32 , หมายเลข 2 = 23 ;
{
นานาชาติ * ผลรวม = ( นานาชาติ * ) มัลลอค ( ขนาดของ ( นานาชาติ ) ) ;
* ผลรวม = หมายเลข 1 + หมายเลข 2 ;
พิมพ์ฉ ( '%d \n ' , * ผลรวม ) ;
}
พิมพ์ฉ ( '%d \n ' , * ผลรวม ) ;
กลับ 0 ;
}

ในโปรแกรม C ข้างต้นนั้น หลัก() ฟังก์ชันใช้ขอบเขตโลคัลเพื่อจัดสรรบล็อกหน่วยความจำจำนวนเต็มให้กับ ผลรวม ตัวแปรตัวชี้ เนื่องจากเราใช้ ผลรวม ตัวชี้เพื่อกำหนดการเพิ่ม a และ b ให้กับบล็อกหน่วยความจำที่สร้างขึ้นใหม่ บล็อกหน่วยความจำจะถูกจัดสรรอย่างต่อเนื่องแม้ว่าขอบเขตของบล็อกจะสิ้นสุดลงแล้วก็ตาม ดังนั้น ก หน่วยความจำรั่ว จะเกิดขึ้น

เอาต์พุต

การตรวจจับการรั่วไหลของหน่วยความจำใน C

การตรวจจับและการป้องกัน หน่วยความจำรั่ว มีความสำคัญต่อการรักษาความเสถียรและประสิทธิภาพของโปรแกรม เพื่อตรวจจับ หน่วยความจำรั่ว โปรแกรมเมอร์สามารถใช้เครื่องมือเช่น ประตูเลือกตั้ง เครื่องมือดีบักหน่วยความจำและโปรไฟล์ ประตูเลือกตั้ง ช่วยระบุการรั่วไหลของหน่วยความจำโดยการติดตามการเข้าถึงหน่วยความจำทั้งหมดในโปรแกรมและระบุเมื่อหน่วยความจำที่จัดสรรไม่ถูกปล่อย

การป้องกันการรั่วไหลของหน่วยความจำในซี

เพื่อหลีกเลี่ยง หน่วยความจำรั่ว ให้ทำตามคำแนะนำด้านล่าง

1: ปล่อยหน่วยความจำที่จัดสรรเสมอ
หน่วยความจำควรได้รับการเผยแพร่อย่างชัดเจนเสมอโดยใช้ ฟรี() วิธีการหลังจากได้รับการจัดสรรแบบไดนามิกโดยใช้ฟังก์ชันเช่น malloc(), calloc() หรือ realloc() . โดยการทำเช่นนี้ จะทำให้แน่ใจว่าหน่วยความจำถูกส่งคืนไปยังระบบและพร้อมใช้งานสำหรับการใช้งานอื่นๆ

2: การตรวจสอบหน่วยความจำที่จัดสรร
การมอนิเตอร์หน่วยความจำที่จัดสรรเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าหน่วยความจำจะถูกปล่อยออกมาเมื่อไม่ต้องการใช้อีกต่อไป สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการติดตามทุกหน่วยความจำที่ได้รับการจัดสรรและปล่อยเมื่อไม่ต้องการอีกต่อไป

3: ติดตามตัวชี้
ควรติดตามพอยน์เตอร์เพื่อจัดการการจัดสรรหน่วยความจำและการจัดสรรคืนโดยอัตโนมัติ ป้องกันการรั่วไหลของหน่วยความจำ

4: ใช้เครื่องมือวิเคราะห์แบบคงที่
ในขณะที่สร้าง เครื่องมือวิเคราะห์แบบคงที่สามารถระบุความเป็นไปได้ หน่วยความจำรั่ว ในโปรแกรม C เช่น Clang และ GCC ก่อนที่แอปพลิเคชันจะทำงาน เครื่องมือเหล่านี้สามารถช่วยค้นหาตำแหน่งหน่วยความจำรั่วที่เป็นไปได้และให้คำแนะนำในการแก้ไข

ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงกระบวนการข้างต้น

#include
#รวม
#รวม

นานาชาติ หลัก ( )
{
นานาชาติ * พีทีอาร์ = ( นานาชาติ * ) มัลลอค ( ขนาดของ ( นานาชาติ ) ) ;
ถ้า ( พีทีอาร์ == โมฆะ ) {
พิมพ์ฉ ( 'ข้อผิดพลาดในการจัดสรรหน่วยความจำ \n ' ) ;
กลับ 1 ;
}
* พีทีอาร์ = 10 ;
พิมพ์ฉ ( '%d \n ' , * พีทีอาร์ ) ;
ฟรี ( พีทีอาร์ ) ;
กลับ 0 ;
}

โค้ดด้านบนนี้ก่อนกำหนดว่าการจัดสรรหน่วยความจำสำเร็จหรือไม่โดยการตรวจสอบเพื่อดูว่า พีทีอาร์ อ้างอิงไม่ได้ โมฆะ . รหัสอาจจัดการข้อผิดพลาดได้อย่างเหมาะสมหากการจัดสรรล้มเหลว หากการจัดสรรสำเร็จ รหัสจะให้ค่าบล็อคหน่วยความจำเป็น 10 และแสดงผลออกมา หลังจากนั้น รหัสจะปล่อยหน่วยความจำที่จัดสรรโดยใช้ ฟรี() การทำงาน.

เอาต์พุต

บทสรุป

หน่วยความจำรั่ว อาจทำให้เกิดปัญหาที่สำคัญในโปรแกรม รวมถึงประสิทธิภาพการทำงานที่ลดลงและการหยุดทำงาน ปัญหาดังกล่าวสามารถระบุและป้องกันได้ผ่านการจัดการหน่วยความจำอย่างระมัดระวัง การทดสอบที่เหมาะสม และการตรวจสอบการใช้หน่วยความจำ ดังนั้นโปรแกรมเมอร์จะต้องตระหนักถึงศักยภาพของการรั่วไหลของหน่วยความจำและควรดำเนินการตามขั้นตอนที่จำเป็นเพื่อป้องกัน