Linux系统优化-内存错误分析

造成内存错误的样例分析

例一：（释放代码段空间导致内存错误）

 

图1  Coding

运行错误显示：

图2 内存错误显示

分析：如图2所示运行后出现内存错误，free(): invalid pointer: 0x08048540 ***。打印出指针P的地址可以看出如图3，P的地址发生了变化，通过malloc分配的指针P地址在堆区，但是经过字符串给P再赋值后,P的地址变成了代码段存放的地址

图3 指针P的地址

图4 进程运行内存显示

释放了一个代码段的内存就导致了内存的错误，并非堆内存。

 

样例二（释放没有申请空间的指针导致内存错误）

图5 Coding

内存错误显示

图6 内存错误显示

分析：如图6所示，运行后内存错误显示。如图7所示声明并定义一个char  *p，并未为其分配空间，打印P的地址可以看出位于第一个动态链接库加载的地址处。改指针并未申请空间。

图7 指针P地址

图8 进程运行内存显示

 

样例三 （释放已经释放的指针）

图9 Coding

图10 运行错误显示

分析：错误提示double free corruption (fasttop):0x09303008,即释放了一个已经释放了的内存空间。

 

样例四（释放了栈空间变量）

图11  Coding

图12 内存错误

分析：声明了一个int指针，并将变量a的地址赋予P，然后释放P的空间。由上图分析可得，P的地址为0xbfe6ec5c,通过显示的Memory map可以看出，p指向的是栈空间。由于free了栈空间，导致了内存错误。

 

内存泄露原因

内存泄露通常分为四类：（根据发生的方式）

1.       常发性内存泄露。造成内存泄露的代码会被多次执行，每次代码被执行时都会导致一块内存泄露。

2．偶发性内存泄露。造成内存泄露的代码只有在某种特定环境或操作下才会发生。常发性和偶发性是相对的。对于特定的环境，偶发性也许就变成了常发性。所以测试环境和测试方法对检测内存泄露至关重要。

3. 一次性内存泄露。造成内存泄露的代码只会被执行一次，或者由于算法上的缺陷，导致总会有一块仅且只有一块内存发生泄露

4. 隐式内存泄露。程序在运行过程中不断地分配内存，但是直到结束时候才释放内存。确切地说这里并没有发生内存泄露，因为程序最终释放了所有申请的内存。但是对于一个服务器程序来说需要需要长时间连续不间断运行，有时几个月甚至几年。如果不及时释放内存可能会导致最终耗尽系统的所有内存。

堆内存优化

1.       堆内存最小单位为16字节所以应尽量减少小块内存的申请，避免内存浪费

2.       调整M_MMAP_THRESHOLD,降低mmap的门槛，会降低内存空洞的风险，但也会增加系统调用，降低性能。

3.       调整M_TRIM_THRESHOLD,减少堆顶连续内存门槛，释放更多的堆顶内存。