【ESP32】带 log 记录的 malloc 动态申请内存，用于debug 调试查找报错原因

本文章以ESP32为依托，旨在解决在【嵌入式工程】开发过程中，在动态申请内存这部分，由于 malloc 之后，忘记 free 释放，造成内存溢出导致 MCU重启的问题

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1. 模拟 malloc 不 free 的现象

场景：在 main函数中只申请内存，不释放内存，并监控内存剩余量

现象：内存申请完毕后，MCU 就重启了

#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/event_groups.h"
#include "nvs_flash.h"

void app_main(void)
{
    esp_err_t err = nvs_flash_init();
    if (err == ESP_ERR_NVS_NO_FREE_PAGES || err == ESP_ERR_NVS_NEW_VERSION_FOUND) {
        ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_erase());
        err = nvs_flash_init();
        printf("nvs_flash_init");
    }
    char *queue;

    while (1){
        queue = malloc(10000);
        queue[0] = 12;
        vTaskDelay( 100 / portTICK_PERIOD_MS);
        ESP_LOGI("app_main:test malloc not free", "[APP] Free memory: %d bytes", esp_get_free_heap_size());
    }      
 
}

若在 malloc 之后及时free，则没有问题

但是再有经验的人也会有犯错误的时候。

2. 带 log 记录的 malloc 方式

参考：嵌入式开发正确使用动态内存的方法

​ 正确使用动态分配内存

调试过程中发现

在此基础上，自己增加了以下内容

• _dmem_log 结构体增加 funcName ，用于记录动态分配内存的函数名称

• log 日志数组初始化

• MallocExt()函数接口增加 fun 参数

• 当 MallocExt()失败时，增加打印 log 日志记录的功能

2.1 功能描述

#define DMEM_DBG 1 打开debug调试开关

• 当关闭 debug 开关时，MallocExt() 和 FreeExt() 函数与 malloc() 和 free() 是等价的
• 当打开 debug 开关时，开启malloc 日志记录功能

1. 定义一个结构体数组 s_astDMemLogp[20] 用于存储每一次 malloc 分配的信息，主要包含 分配的大小和函数名
2. 在 debug 模式下，MallocExt() 都会调用 LogDMem()记录malloc的信息
3. 当内存不够用时，则 malloc 失败，则会打印 上20次 malloc 的信息用于查找问题出现的原因

2.2 只申请不释放，申请失败时会打印 log 数组中的信息

只申请不释放，申请失败时会打印 log 数组中的信息

测试代码：

#include 
 
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/event_groups.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "esp_vfs_fat.h"

#include "debug.h"
 
void test_func1()
{
    char *queue;
    queue =  MallocExt (11111,"test_func1");
}
 
void test_func2()
{
    char *queue;
    queue =  MallocExt (22222,"test_func2");
} 
 
void app_main(void)
{
    esp_err_t err = nvs_flash_init();
    if (err == ESP_ERR_NVS_NO_FREE_PAGES || err == ESP_ERR_NVS_NEW_VERSION_FOUND) {
        ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_erase());
        err = nvs_flash_init();
        printf("nvs_flash_init");
    }
    char *queue;

    while (1)
    {
        queue =  MallocExt (10000,"app_main");
        queue[0] = 12;
        test_func1();
        test_func2();
        //FreeExt(queue);
        vTaskDelay( 500 / portTICK_PERIOD_MS);
        ESP_LOGI("app_main:test malloc not free", "[APP] Free memory: %d bytes", esp_get_free_heap_size());
    }      
}

2.3 申请后及时释放，不报错误

3. 代码展示

代码请到 csdn 下载

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