C - 檢查可用的公羊？

Question

我知道如何使用malloc()和free()來分配內存，但是還有一個標準的C函數來檢查剩餘的內存量，所以我可以定期調用它來確保我的代碼沒有內存泄漏？

我唯一能想到的就是在無限循環中調用malloc(1)，直到它返回一個錯誤，但是不應該有更有效的方法嗎？

Answer 1

不，沒有標準的C函數來做到這一點。有一些特定於平臺的功能可用於執行某些類型的查詢（如工作集大小），但這些功能可能不會有幫助，因爲有時已正確使用內存free()d仍被認爲由操作系統分配因爲malloc實現可能會將釋放的內存保留在池中。

如果您想檢查內存泄漏情況，我強烈建議您使用像Valgrind這樣的工具，它可以在各種虛擬機中運行程序，並可以跟蹤內存泄漏以及其他功能。

如果您在Windows上運行，則可以使用_CrtDbgReport和/或_CrtSetDbgFlag來檢查內存泄漏。

Answer 2

如果你可以買得起＃ifdef'ing一個調試版本（可能在模擬器！），你可以建立一個malloc/free的調試版本，跟蹤當前使用的字節數，並「打印」它會定期（再次 - 只在調試版本中，可能在仿真器下）在任何用於調試的輸出設備上（一個LED？），並查看它是否繼續增加。

標準的關鍵是要與新分配的內存分配在一起的sizeof（爲size_t）以上的要求，因而存儲大小 - 但如果你正在寫固件我想你已經知道了:)

所以...你有模擬器嗎？

編輯：我很習慣以GHz運行的計算機，它一開始並沒有出現在我身上，但當然你可以做的另一件事是隻計算分配的數量，而不是它們的大小 - 我無法想象這可能會佔用太多內存來運行。

Answer 3

如果在您的系統中malloc()始終分配物理內存，您可以重複調用malloc()，其大小不是1，而是通過連續冪爲2。這會更有效率。下面是如何做到這一點的一個例子。

另一方面，如果malloc()只分配虛擬地址空間而沒有將物理內存映射到虛擬地址空間，則這不會給你想要的。

示例代碼：

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 

void* AllocateLargestFreeBlock(size_t* Size) 
{ 
    size_t s0, s1; 
    void* p; 

    s0 = ~(size_t)0^(~(size_t)0 >> 1); 

    while (s0 && (p = malloc(s0)) == NULL) 
    s0 >>= 1; 

    if (p) 
    free(p); 

    s1 = s0 >> 1; 

    while (s1) 
    { 
    if ((p = malloc(s0 + s1)) != NULL) 
    { 
     s0 += s1; 
     free(p); 
    } 
    s1 >>= 1; 
    } 

    while (s0 && (p = malloc(s0)) == NULL) 
    s0 ^= s0 & -s0; 

    *Size = s0; 
    return p; 
} 

size_t GetFreeSize(void) 
{ 
    size_t total = 0; 
    void* pFirst = NULL; 
    void* pLast = NULL; 

    for (;;) 
    { 
    size_t largest; 
    void* p = AllocateLargestFreeBlock(&largest); 

    if (largest < sizeof(void*)) 
    { 
     if (p != NULL) 
     free(p); 
     break; 
    } 

    *(void**)p = NULL; 

    total += largest; 

    if (pFirst == NULL) 
     pFirst = p; 

    if (pLast != NULL) 
     *(void**)pLast = p; 

    pLast = p; 
    } 

    while (pFirst != NULL) 
    { 
    void* p = *(void**)pFirst; 
    free(pFirst); 
    pFirst = p; 
    } 

    return total; 
} 

int main(void) 
{ 
    printf("Total free: %zu\n", GetFreeSize()); 
    printf("Total free: %zu\n", GetFreeSize()); 
    printf("Total free: %zu\n", GetFreeSize()); 
    printf("Total free: %zu\n", GetFreeSize()); 
    printf("Total free: %zu\n", GetFreeSize()); 
    return 0; 
} 

輸出（ideone）：

Total free: 266677120 
Total free: 266673024 
Total free: 266673024 
Total free: 266673024 
Total free: 266673024