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我正在使用 C 语言在 Unix/Linux 中工作。我对内存分配的工作原理有基本的了解，足以知道如果我 malloc() 然后 free()，我不太可能真正释放整个页面。因此，如果我在 free() 之前和之后使用 getrusage()，我不太可能会看到任何区别。

我想为一个破坏数据结构的函数编写一个单元测试，以查看所涉及的内存区域实际上已被释放。我对依赖操作系统的解决方案持开放态度，在这种情况下，我的主要平台是

Linux beast 3.2.0-23-generic #36-Ubuntu SMP Tue Apr 10 20:39:51 UTC 2012 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

以 OS X 和FreeBSD作为辅助。如果有一种解决方案可以使检查 free() 相对容易，我也愿意更换 malloc()。

需要明确的是，我正在测试一个删除大型数据结构的例程，并且我想确保所有分配的区域都被实际释放，本质上是一个单元测试，特定单元没有基本的内存泄漏. 我将假设 free() 完成了它的工作，我只是确保我的代码实际上在它负责的所有分配区域上调用 free。

在这种特殊情况下，它是一个树结构，对于树中的每条数据，该结构负责调用删除存储在树中的数据的例程，这可能是其他一些任意的事情......

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我不想再这样做了，但是经过一夜的睡眠后，我找到了一个明确的答案，它来自 SVID（有人甚至记得 System V 吗？），但它被合并到 Linux 上的 glibc 中，可能是通过它在 dlmalloc 中的使用；因此它可以通过使用 dlmalloc() 作为替代 malloc 的替代品在其他系统上使用。

使用常规

struct mallinfo mallinfo(void);

和 struct mallinfo 是

struct mallinfo
{
  int arena;    /* non-mmapped space allocated from system */
  int ordblks;  /* number of free chunks */
  int smblks;   /* number of fastbin blocks */
  int hblks;    /* number of mmapped regions */
  int hblkhd;   /* space in mmapped regions */
  int usmblks;  /* maximum total allocated space */
  int fsmblks;  /* space available in freed fastbin blocks */
  int uordblks; /* total allocated space */
  int fordblks; /* total free space */
  int keepcost; /* top-most, releasable (via malloc_trim) space */
};

特别是 arena 和 uordblks 将为您提供 malloc() 分配的字节数，与使用 sbrk() 或 mmap() 从操作系统请求的页面大小无关，这些页面由 arena 和 hblkhd 给出。

于 2012-07-11T16:10:49.650 回答
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我最好的建议是使用valgrind.

他们为 malloc 和 free 制作包装器，并比使用自制系统更好地向您展示内存泄漏。他们捕捉到了所有其他类型的错误，这些错误不容易被单元测试发现和测试，比如未初始化的变量。

因此，请始终使用 valgrind 运行您的测试，并制定所有测试都通过并且 valgrind 没有显示错误和未分配内存的成功标准。

PS：如果您已经有一点代码库，开始可能会有点痛苦，但是如果您花时间修复所有 valgrind 错误，您的测试和系统都会更加可靠！

于 2012-12-01T11:20:11.850 回答
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您可以用于各种内存泄漏调试的一个技巧是简单地增加规模，直到问题更加突出。执行一个malloc/free循环，然后捕获 的结果getrusage()，然后再执行 1000 个malloc/free循环，并确保您的进程实际上并未分配更多内存。通过泄漏其中的 1000 个，您可以将问题的规模扩大到突出的程度。

如果您想要更具确定性（但更具侵入性）的东西，您可以覆盖malloc()并free()跟踪分配并观察来自测试工具的跟踪数据。您可以找到几个调试 malloc 库的示例来向您展示它是如何完成的。

于 2012-07-11T00:03:58.560 回答
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最简单的方法是为 malloc 和 free 制作包装器。如果您使用真正的 malloc 和 free 那么可能会发生以下情况：

  1. 你分配内存
  2. 你用那段记忆做点什么
  3. 你释放内存
  4. 操作系统中的其他人，甚至您自己的代码中的其他内容，都需要内存，并且操作系统会将该内存分配到其他地方，因为它现在是免费的
  5. 你测试看看内存是否空闲，它不是，但你认为它应该是，所以你得到一个错误的测试失败。
于 2012-07-11T00:03:43.153 回答