主循環(huán)調(diào)用的三個不同的函數(shù)

　　函數(shù)replacer（）：指示了一個用來分配內(nèi)存塊并且直到出現(xiàn)循環(huán)迭代才釋放的指針。如果檢驗主循環(huán)中的迭代，可以發(fā)現(xiàn)分配的內(nèi)存塊并未釋放。通過監(jiān)控總數(shù)為20的內(nèi)存塊，從表1可以看出，每次迭代之后的內(nèi)存塊總數(shù)都為1，因此沒有出現(xiàn)內(nèi)存丟失。

　　函數(shù)growAndShrink（）：管理長度為24個結(jié)構(gòu)體的鏈表，該鏈表的長度將隨時間發(fā)生變化，但我們并不希望鏈表無限增長。通過檢驗總數(shù)為24的內(nèi)存塊，我們可以發(fā)現(xiàn)，雖然任意時間內(nèi)存塊的數(shù)目都可能發(fā)生變化，但決不會超過25個。

　　函數(shù)growForever（）：處理內(nèi)存塊長度為44的情形。這里我們可以非常清晰地看到，分配的內(nèi)存塊數(shù)目在持續(xù)增長。當首次觀察該表時，可能無法找到表的源頭。我們首先只能快速而粗略對mMalloc（）上的條件斷點進行檢驗，該斷點只有當長度參數(shù)達到44時才觸發(fā)。當?shù)竭_該斷點時，可以檢驗堆棧，以確定進行內(nèi)存分配的地方。工程師完全能夠多次執(zhí)行這樣的操作，因為這種長度的內(nèi)存塊可在多處進行分配。

　　嚴格地說，在函數(shù)growForever（）中分配的內(nèi)存不是丟失，因為所有分配的內(nèi)存塊均帶有引用，因此理論上可以在后來釋放。如果特定應(yīng)用這樣做，那么結(jié)果就非常明顯。

　　長度是關(guān)鍵因素

　　當不同類型的對象共享相同長度的內(nèi)存時，上述技術(shù)就不那么有效了。實際中碰到這樣的情形并不多，但即便可能引發(fā)問題，仍然還有很多別的選擇。

　　更為先進的方法則是為每個記錄存儲類型信息。這并不困難，但我卻不愿采用這種方法，因為該方法要求為函數(shù)mMalloc（）的標記添加一些新東西。我們可以定義一個列出所有可能分配的類型的枚舉類型。在每次調(diào)用函數(shù)mMalloc（）時，將傳遞一個附加的參數(shù)，并且該參數(shù)為枚舉類型中的一個元素。如果在表中該參數(shù)連同地址一起被存儲，那么總能識別出這類對象。

　　這也使得我們可以將分配長度不同，但類型相關(guān)（如可變長度的字符數(shù)組）的內(nèi)存塊鏈接起來。

　　C++通過使我們重載或刪除按類基（per-class basis）而使得這種方法更加簡便易行。盡管這是一種有效的方法，但這里我仍然不會采用這種方法，因為我更傾向采用適合C語言環(huán)境的技術(shù)。

　　分配位置

　　有時，位置信息比類型信息更為有效。幸而我們能夠靈活地使用宏定義，從而無須更換標記即可選擇這些信息。

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　　#define mMalloc（size_t size）

　　mMallocLineNo（size， __LINE__，

　　__FILE__）

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　　mMallocLineNo（）函數(shù)是程序清單1中函數(shù)mMalloc（）的變異。現(xiàn)在我們期望像程序清單3那樣存儲行號和文件名信息，為保持額外信息，結(jié)構(gòu)BlockEntry將具有如下形式：

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　　typedef struct

　　{

　　void * addr;

　　size_t size;

　　int line;

　　char * file;

　　} BlockEntry;

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　　通過為每個內(nèi)存塊存儲行號和文件名，就能精確地定位任何分配的內(nèi)存塊。可以為所有特定長度的表項設(shè)計一個輸出行號和文件名為mDisplayLocation（）的函數(shù)，這樣就能輕易地識別出長度可疑的內(nèi)存塊的來源。

　　再次回到表1，可能我們會擔心長度為44的內(nèi)存塊。為了更多地了解這些內(nèi)存的來源，可以在函數(shù)main（）的末尾添加如下代碼：

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　　mDisplayLocation（44）;

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　　這能將行44輸出50遍。

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　　line = 162， file = listing2.c

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　　這清晰地表明內(nèi)存塊在函數(shù)growForever（）中分配。

　　可變的長度

　　某些內(nèi)存分配的長度可以發(fā)生急劇變化，例如：

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　　char *p = malloc（strlen（name）+1）;

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　　是分配一塊足以存儲字符串名和字符串截止符的內(nèi)存的通用方法。在嵌入式系統(tǒng)中，不會經(jīng)常對字符串和文件進行操作；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分配則不是這樣，例如：

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　　Motor *m = malloc（sizeof（Motor））;

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　　如果假定Motor為存儲結(jié)構(gòu)，那么上述分配將總是得到相同長度的內(nèi)存塊，在上面描述的函數(shù)中，將在輸出中更簡便地識別出這些內(nèi)存塊。

　　在分配可變長度內(nèi)存塊時，可以行號和文件名的組合為核心計算內(nèi)存分配的計數(shù)。示例中，我們存儲了行號和文件名，但打印的總數(shù)則取決于長度。通過行號和文件名的聚合分配將有助于在相同的位置將所有的分配組合起來，而不管分配的長度如何。某些情況下，即便可變的長度不成問題，這樣的分析仍然能帶給我們更多的啟發(fā)。

　　內(nèi)存表

　　任何含有內(nèi)存丟失的代碼都將導(dǎo)致這里給出的內(nèi)存表不斷增大，而且并非所有的丟失都能像growForever（）示例那樣清晰無誤地進行識別。即便采用其它技術(shù)進行丟失檢測和消除，這些輸出表仍將有助于確定丟失是否已被消除。

　　這里給出的循環(huán)并不處理可變的輸入數(shù)據(jù)。在實際項目中，通常插入一些調(diào)用（如仿真鍵盤敲擊序列的調(diào)用）以模擬輸入。在實際系統(tǒng)中，還必須創(chuàng)建一些適當?shù)妮斎搿３亲约合Ｍ淖兇a，否則完全無須訪問導(dǎo)致內(nèi)存丟失的代碼段。因此，這里的示例或許向大家提供了一個良好的開端，但任何內(nèi)存丟失仍然需要進行一些檢測。

　　內(nèi)存使用率的測量

　　如果需要修改malloc（），理想情況下應(yīng)當采用不同的名稱取代所有的malloc（）調(diào)用。我將其取名為mmalloc（），意即“measured malloc”。這樣我們就能編寫一個執(zhí)行一些額外工作并調(diào)用常規(guī)malloc（）的函數(shù)，這也可以通過其他途徑實現(xiàn)，如采用#define取代malloc（），或在編譯庫中利用鏈接程序重命名malloc（）函數(shù)。

　　這種方法的一個缺陷在于，不能對從我無法更改或重新編譯的庫函數(shù)中調(diào)用的malloc（）進行監(jiān)控。例如，標準庫包含一個依次調(diào)用malloc（）的函數(shù)strdup（），我們無法用malloc（）調(diào)用加以取代，除非我們擁有正在使用的庫的源代碼。

　　測量使用率的第一步是簡單地添加需要分配的內(nèi)存并減去任何已經(jīng)釋放的內(nèi)存。對于malloc（），這當然微不足道。假定定義了一個靜態(tài)值G_inUse，那么下面的代碼就能跟蹤內(nèi)存的分配：

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　　void *mmalloc（size_t size）{

　　G_inUse += size;

　　return malloc（size）;

　　}

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　　mfree（）略微復(fù)雜一些，因為free（）并不傳遞表示內(nèi)存大小的變量。函數(shù)free（）傳遞指向內(nèi)存塊的指針。通常表示釋放內(nèi)存大小的量隱藏在指針所指向數(shù)據(jù)塊之前的數(shù)據(jù)頭中，所以可以得到下面的函數(shù)：

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　　void mfree（void *p）

　　{

　　size_t *sizePtr=（（size_t *） p）-1;

　　G_inUse -= *sizePtr;

　　free（p）;

　　}

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　　因為在釋放過程中或許不會使用這種轉(zhuǎn)換，或者需要在略微不同的偏移位置存儲表示釋放內(nèi)存大小的量，因此這種方法是無法移植的。

　　釋放的內(nèi)存大小或許并不與分配的內(nèi)存匹配，malloc（）的某些實現(xiàn)方法向上舍入為最接近的一個值。例如，如果要求分配11字節(jié)，而實際上卻接收到了12字節(jié)。在這種情況下，12將存儲在數(shù)據(jù)頭中。因此分配和釋放的數(shù)據(jù)塊就能通過使用G_inUse－1實現(xiàn)平衡。