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内存泄漏出现的时机和原因，如何避免？

news 来源：原创 2025/6/8 17:08:49

由于时间比较紧张我就不排版了，但是对于每一种可能的情况都会出对应的代码示例以及解决方案代码示例。

内存泄漏可能的原因之一在于用户在动态分配一个内存空间之中，忘记将这部分内容手动释放。例如：（c++之中使用new分配内存没有使用delete释放，或者c语言使用malloc分配内容没有使用free释放）

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
int* num=new int(10);
return 0;
}

这部分内容没有对num进行delete内存释放，导致内存泄漏。

需要注意的是内存泄漏并不是内存直接漏出去，而是指部分应该被回收的内存没有被回收或者错误的被跳过导致没有正确的回收，导致内存越来越多占据了大量的内存空间，可分配的内存越来越少，影响性能。

如何避免：

通过手动释放这部分内容：

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
 int* num=new int(10);
 delete num;
 return 0;
}

内存泄漏的原因二：没有书写析构函数，导致一部分动态分配的内存没有被释放或者析构函数被遗漏调用。例如基类的析构函数没有被派生类重写,导致当通过基类指针删除派生类时，只调用了基类的析构函数，派生类本身的一部分动态分配的内存没有被释放，导致一部分内容没有被正确的释放，这是析构函数被遗漏时可能发生的情况。解决方法：添加析构函数或者在书写成虚方法的析构函数对其进行方法重写。

#include<iostream>
using namespace std;
class Test{
 private:
 int* num;
 public:
 Test(){
 num=new int(10)；
 }
 ~Test(){
 delete num;
 }
};
int main(){
 Test test;
 return 0;
}

原因三：使用的内存被循环的引用，导致引用计数始终不为0，例如使用智能指针shared_ptr,当两个类相互的调用对方的智能指针时，引用计数始终不为0，这部分内容不会被正确的释放。例如：

#include<iostream>
#include<memory>
using namespace std;
class B;
class A{
 public:
 shared_ptr b_ptr;
};
class B{
 public:
 shared_ptr<A> a_ptr;
};
int main(){
 shared_ptr<A> a=make_shared<A>();
 shared_ptr b=make_shared();
 a->b_ptr=b;
 b->a_ptr=a;
 return 0;
}

始终持有对方的智能指针的引用，引用计数始终不清零。

更改建议：可以使用weak_ptr打破循环引用：

例如：

#include<iostream>
#include<memory>
using namespace std;
class B;
class A{
 public:
 shared_ptr b_ptr;
};
class B{
 public:
 weak_ptr<A> a_ptr;
};
int main(){
 shared_ptr<A> a=make_shared<A>();
 shared_ptr b=make_shared();
 a->b_ptr=b;
 b->a_ptr=weak_ptr<A>(a);
 return 0;
}

原因四：程序虽然正确的书写了delete对内容进行释放，但是被异常抛出的错误跳过了内存释放，导致内存释放的部分被跳过，没有正确的释放这部分内存空间，举例说明：

#include<iostream>
#include<stdexcept>
using namespace std;
void func(){
 int* num=new int(10);
 throw runtime_error("Exception");
 delete num;
}
int main(){
 try{
 func();
 }
 catch(const exception& error){
 cout<<error.what()<<endl;
 }
 return 0;
}

这部分由于抛出异常被跳过内存释放，我们可以使用智能指针unique_ptr,使其在异常抛出之后自动的释放这一部分内存，就不会发生这种异常，举例说明：

#include<iostream>
#include<memory>
#include<stdexcept>
using namespace std;
void func(){
 unique_ptr<int> u=make_unique<int>(10);
 throw runtime_error("Exception");
}
int main(){
 try{
 func();
 }
 catch(const exception& error){
 cout<<error.what()<<endl;
 }
 return 0;
}