内存泄漏

内存泄漏是指程序动态分配的内存不再使用但未被释放，导致可用内存逐渐减少。长期运行的程序（如服务器）中，内存泄漏会累积最终导致程序崩溃或系统资源耗尽。

典型内存泄漏场景

丢失指针：

void leak(void)
{
    int *p = malloc(100);
    p = malloc(200);            /* 第一个 100 字节泄漏！ */
    free(p);
}

异常路径未释放：

void process(void)
{
    int *data = malloc(1000);
    if (some_error()) {
        return;                 /* 泄漏！未 free(data) */
    }
    /* 处理 */
    free(data);
}

循环中重复分配：

for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    int *p = malloc(100);       /* 每次迭代分配，从不释放 */
    /* 使用 p */
    /* 忘记 free(p) */
}

检测内存泄漏

简单计数：

static int alloc_count = 0;

void *my_malloc(size_t size)
{
    alloc_count++;
    return malloc(size);
}

void my_free(void *p)
{
    if (p != NULL)
        alloc_count--;
    free(p);
}

/* 程序结束时 alloc_count 应为 0 */

预防内存泄漏

单一出口：

void process(void)
{
    int *data = malloc(1000);
    int result = 0;
    
    if (some_error()) {
        result = -1;
        goto cleanup;           /* 统一释放 */
    }
    /* 处理 */

cleanup:
    free(data);
    return result;
}

RAII 模式：

struct Resource {
    int *data;
};

struct Resource *create(void)
{
    struct Resource *r = malloc(sizeof(struct Resource));
    r->data = malloc(1000);
    return r;
}

void destroy(struct Resource *r)
{
    if (r != NULL) {
        free(r->data);
        free(r);
    }
}

最佳实践

malloc 和 free 配对
异常路径也要释放内存
使用工具（Valgrind、AddressSanitizer）检测
设计清晰的资源生命周期
考虑使用内存池管理复杂对象