c - 如何模拟内存分配错误

Question

我的 C 应用程序使用第三个库，它们自己管理内存。为了变得健壮，我的应用程序有代码来处理由于缺少可用内存而导致的库函数故障。

我想测试这段代码，为此，我需要模拟由于内存不足而导致的失败。

为此推荐什么工具？我的环境是 Linux/gcc。

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您可以ulimit用来限制用户可以使用的资源量，包括内存。因此，您创建了一个测试用户，将他们的内存使用限制在足以启动您的程序的范围内，然后看着它死掉:)

例子：

ulimit -m 64

将内存限制设置为 64kb。

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创建您自己的 malloc 包装器，它将随机返回 null 而不是有效指针。好吧，或者如果你想进行单元测试，它会一直失败。

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在过度使用内存的操作系统（例如，Linux 或 Windows）上，根本不可能处理内存不足错误。malloc 可能会返回一个有效的指针，稍后，当您尝试取消引用它时，您的操作系统可能会确定您内存不足并终止该进程。

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您可以编写自己的模拟库，使用与您的 3rd 方库相同的接口来代替它。您还可以使用 LD_PRELOAD 覆盖 3rd 方库的选定函数。

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我可以给出一个 Linux（可能是 POSIX）特定版本：__malloc_hook、__realloc_hook、__free_hook。这些在 malloc.h 中声明。

编辑：稍微详细说明一下：这些是函数指针（有关确切声明，请参见 malloc.h 及其手册页），但请注意：这些并不完全是标准，只是 GNU 扩展。因此，如果可移植性是一个问题，请不要使用它。

与平台无关的解决方案可能是您声明了一个 malloc 宏。如果您正在测试，这将调用一个钩子和真正的 malloc。

内存挂钩.h：

#define malloc(s)    (my_malloc(s))

内存挂钩.c：

#include "memhook.h"
#undef malloc
#include <stdlib.h>

等等

您可以使用它来检测泄漏、随机分配失败等。

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此外，你应该使用Valgrind来测试它并获得关于你的程序的内存行为的真正有用的报告

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您可以在头文件中设置一个定义，以便在使用 malloc 时返回 NULL：

通常 malloc 将通过以下方式受到保护：

if ((int *x = malloc(sizeof(int))) == NULL)
{
   return NULL;
}

因此，您使用定义来强制返回 NULL；伪代码示例：

# define malloc(X) NULL

并检查您是否遇到段错误

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您需要 bash 中的 ulimit 命令。尝试

帮助超限

在 bash shell 提示符下。

于 2008-09-20T19:02:36.067 回答

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您可能想查看一些面向恢复的计算站点，例如Berkeley/Stanford ROC group。我以前听过其中一些人的谈话，他们使用代码在 C 运行时中随机注入错误。在他们的页面底部有一个指向他们的 FIT 工具的链接。

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（作为对之前一些答案的补充）

查看“Electric Fence”以获取可以与可执行文件一起使用的 malloc 拦截库的示例（例如，使用 LD_PRELOAD 技巧）。

一旦你拦截了 malloc，你可以使用任何你想触发失败的东西。随机触发的故障将是对系统各个部分的良好压力测试。您还可以根据请求的内存量修改故障概率。

顺便说一句，你的想法很有趣，显然我想对我的一些代码做一些事情......

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看看sqlite3 是如何做到这一点的。他们执行广泛的单元测试，包括内存不足测试。

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