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一分钟速面🍜

c++的内存泄露是指：由于某种原因，程序动态申请的内存没有被正确释放，从而造成内存浪费甚至导致程序崩溃。c++内存泄漏主要包括：主动申请内存后未释放导致的堆内存泄漏；无法释放导致的内存泄漏；未释放系统资源导致资源泄漏；野指针、悬挂指针导致泄漏；未将需要被其他类继承的类的析构函数声明为virtual时导致泄漏。

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堆内存泄漏

程序中使用new或malloc主动申请内存后，未使用delete或free主动释放，导致系统分配的堆内存未被释放。这会使程序占用的内存不断增加，最终可能耗尽系统资源，导致性能下降或程序崩溃。
即使在作用域内部主动分配内存，作用域结束后也并不会自动释放这段内存，需要在适当的时候手动释放这块内存。

解决方法

• 有申请就有释放，养成良好的代码习惯。
• new/delete和malloc/free配套不混用：new/delete在分配和释放内存的基础上会调用对象的构造函数和析构函数，而malloc/free只会分配和释放内存，不会调用构造函数和析构函数。
• new[]申请一定delete[]删除：如果通过new[]申请一个对象数组，将会计算其所占内存大小并进行分配，并且调用构造函数，如果使用delete时，虽然可以清除分配的内存，但仅调用数组中第一个对象的析构函数，而使用delete[ ]，则会逐个调用析构函数。

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无法释放导致泄漏

当申请的内存因为某些原因无法释放，将会导致内存泄漏

• 智能指针循环引用：shared_ptr通过引用计数管理内存的释放，当计数为0时释放内存，如果两个shared_ptr互相引用，则每个shared_ptr的计数都至少是1，无法释放

class A {
public:
  	shared_ptr<B> ptr_a;
};
class B {
public:
	shared_ptr<A> ptr_b;
};
int main() {
  	shared_ptr<A> a(new A());
  	shared_ptr<B> b(new B());
	a->ptr_b = b;	// a中有指向b的shared_ptr
	b->ptr_a = a;	// b中有指向a的shared_ptr
  	return 0;
}

• 内存丢失：程序动态分配一段堆内存，但无指针指向该块内存，导致此块内存无法被定位，无法再被回收。

int *ptr = NULL;
ptr = new int; // 申请一块堆内存，ptr指向该内存
*ptr = 1;
int i = 2;
ptr = &i;	// ptr指向其他内存，原先申请的内存无法定位
return 0;

解决方法

• 搭配使用weak_ptr和shared_ptr解决循环引用。
• 养成良好代码规范，不再使用的内存应该及时释放。

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系统资源泄漏

程序使用系统资源（文件句柄、网络连接、线程等）后，未及时释放导致内存泄漏。

• 打开文件未关闭：如果程序处理完一个文件后没有关闭文件句柄，该程序就会持续占用包括内存和文件描述符等系统资源，这些资源将无法被释放给其他程序使用。

void func() {
    FILE* file = fopen('something.txt', 'r');
    // 忘记关闭文件
    // fclose(file)
    return ;
}

• 建立网络连接未关闭。

解决方法

• 使用RAII封装资源：RAII通过构造函数获取资源，析构函数释放资源，作用域结束自动释放系统资源。如c++标准库的std::fstream等。
• 养成良好代码习惯。

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野指针、悬挂指针导致泄漏

• 野指针：指针变量没有被初始化或被赋予了一个无意义的值，导致指针指向随机的内存。导致程序结果不可预测，甚至导致文件损坏。
• 悬挂指针：指针被free/delete后没有置空，free/delete只是释放掉指针所指向的内存，指针还指向那块已被释放的内存，后续再次访问会出错。

解决方法

• 预防野指针：创建指针时将指针初始化，让其指向合法位置或置空
• 预防悬挂指针：释放指针指向的内存后，将指针置空或释放

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未将基类析构函数声明为虚函数

• 基类需要被继承且需要通过基类的指针删除派生类实例时，需要将基类的析构函数声明为virtual。
• 因为通过基类的指针删除派生子类的实例时，如果基类析构函数不为virtual，则只会调用基类的析构函数，而不会调用子类的析构函数，导致子类的资源泄漏。

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正春华枝俏，待秋实果茂，愿与君共勉