通过静态变量分配的内存会发生内存泄漏吗？答案

【问题标题】：Can memory leak occur for memory allocated through static variable?通过静态变量分配的内存会发生内存泄漏吗？
【发布时间】：2021-09-22 20:20:49
【问题描述】：

给了我一组源代码，我的情况如下：

假设我有一个源文件 (source1.c)，其中包含：

static float *var;

void alloc_mem ()
{
  var = (float *) malloc(N * sizeof(float));
}

void some_function (float *data)
{
  // do something with var and data
}

在主函数中，我有

int main()
{
  alloc_mem ();
  some_function (data);
}

现在，我无法通过在 main 中调用 free(var) 来释放分配给 var 的内存，因为它不在此范围内。

这种情况会导致内存泄漏吗？如果我在 source1.c 中定义一个函数为

void dealloc_mem()
{
  free(var);
}

在 main 的末尾调用它，它会工作吗？

【问题讨论】：

会发生内存泄漏吗？是的，如果你调用 alloc_mem() 两次，而没有对内存的干预调用 free()，无论指针变量的位置和位置如何。
是的，您仍然可能有内存泄漏。通常，C 不知道定义了哪些指针或它们如何获取值，无论它们是否为static。所以你需要自己释放内存（或者等到程序存在，在这种情况下所有东西都被释放（但不是通过调用free））。
请注意，如果alloc_mem() 被多次调用，则肯定存在内存泄漏。仅调用一次时，您最终会得到“退出时正在使用的内存”或“仍可访问”的内存，这并不总是被视为内存泄漏。添加释放器意味着您可以更轻松地发现其他泄漏——少了一件需要担心的事情。此外，您可以使用atexit() 注册dealloc_mem()，以便在程序退出时调用它（如果您可以使用at_quick_exit()，则可以使用at_quick_exit() — 在C11 中添加）。

标签： c memory-leaks static malloc free

【解决方案1】：

是的，从技术上讲确实是内存泄漏。

实际上，这通常是可以接受的，因为唯一可以安全释放内存的时间是在程序退出期间，此时，是否释放内存并不重要 - 它仍然会程序终止后返回操作系统。

为了迂腐，你可以free main 末尾的内存，但是有更多的方法可以终止程序，而不仅仅是从 main 返回，所以正确的方法是注册退出处理程序。但这可能有点矫枉过正。

我不得不提一下，从提供的代码中绝对不清楚为什么首先需要动态分配，所以我没有解决这部分。

【讨论】：

正确的方法是注册退出处理程序 请注意，即使这样，也有一些方法可以在不调用任何退出处理程序的情况下退出进程，例如调用_Exit()
@AndrewHenle 当然，但我们对此无能为力（例如，还有人给机架断电），所以我们只能接受这个现实。

【解决方案2】：

通过静态变量分配的内存会发生内存泄漏吗？

当然可以，如果您重新分配var。

现在，我无法通过在 main 中调用 free(var) 来释放分配给 var 的内存，因为它不在该范围内。

您可以通过返回 var 轻松解决这个问题。

如果我将source1.c 中的函数定义为
void dealloc_mem()
{
    free(var);
}
在 main 的末尾调用它，它会工作吗？

是的，当您不再需要分配的内存时，适当地调用dealloc_mem 会正常工作。

内存分配的通用规则是每个*alloc 都应该有一个free。

总是释放内存是一个好习惯，即使在执行结束时，当然当程序结束时，系统会释放内存，但是如果你通过内存检查器运行它还是会抱怨。

除此之外，我看不到您需要这种构造的情况，也许您可以解释一下为什么您的代码具有这样的结构，否则我们可能会遇到XY problem。

【讨论】：

动态分配，因为静态分配被认为太大了？如果替代方案是堆栈分配，这将很重要——目前尚不清楚这就是这里的问题。目前，这是一个 XY 问题。

【解决方案3】：

是的，这确实会导致内存泄漏。为了说服自己，您可以使用valgrind 进行检查。将以下内容放入您的source.c：

#include <stdlib.h>

static float *var;

void alloc_mem ()
{
    int N = 100;
    var = (float *) malloc(N * sizeof(float));
}

void dealloc_mem()
{
    free(var);
}

void some_function (float *data)
{
  // do something with var and data
}

int main()
{
    float *data;

    alloc_mem ();
    some_function (data);
}

现在运行gcc -o executable source.c，然后运行valgrind --leak-check=yes ./executable。这将表明您确实丢失了 400 个字节（在此示例中，100 个浮点数中的每个浮点数为 4 个字节）。如果您按照main 末尾的建议致电dealloc_mem();，则不会有任何泄漏。

【讨论】：