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防止 Windows 應用程式中的記憶體流失

  • 發行項

受影響的平臺

用戶端 - Windows 7
伺服器 - Windows Server 2008 R2

Description

記憶體流失是一種 Bug 類別，應用程式在不再需要時無法釋放記憶體。 經過一段時間後，記憶體流失會影響特定應用程式和作業系統的效能。 由於分頁過多，大型流失可能會導致無法接受的回應時間。 最後，應用程式以及作業系統的其他部分將會遇到失敗。

Windows 會在進程終止時釋放應用程式佈建的所有記憶體，因此短期執行的應用程式不會影響整體系統效能。 不過，如服務或甚至 Explorer 外掛程式等長時間執行的進程外泄，可能會大幅影響系統可靠性，而且可能會強制使用者重新開機 Windows，讓系統再次可供使用。

應用程式可以透過多個方式代表其配置記憶體。 如果使用之後未釋放，則每種配置類型都可能導致流失。 以下是常見配置模式的一些範例：

  • 透過HeapAlloc 函式或其 C/C++ 執行時間對等專案 malloc或new的堆積記憶體
  • 透過 VirtualAlloc 函式從作業系統直接配置。
  • 核心控制碼是透過 Kernel32 API 建立的，例如 CreateFile、 CreateEvent或 CreateThread，代表應用程式保存核心記憶體
  • 根據預設，透過 User32 和 Gdi32 API 建立的 GDI 和 USER 控制碼 (，每個進程都有 10，000 個控制碼的配額)

最佳做法

監視應用程式在一段時間內的資源耗用量，是偵測和診斷記憶體流失的第一個步驟。 使用 Windows 工作管理員並新增下列資料行：「認可大小」、「控制碼」、「使用者物件」和「GDI 物件」。 這可讓您建立應用程式的基準，並監視一段時間的資源使用量。

顯示 Windows 工作管理員中 [進程] 頁面的螢幕擷取畫面。

下列 Microsoft 工具提供更詳細的資訊，有助於偵測和診斷應用程式中各種配置類型的流失：

  • 效能監視器和資源監視器是 Windows 7 的一部分，可監視和圖表一段時間的資源使用量
  • 最新版的應用程式驗證器可以診斷 Windows 7 上的堆積流失
  • UMDH 是 Windows 偵錯工具的一部分，會分析指定進程的堆積記憶體配置，並協助找出流失和其他不尋常的使用模式
  • Xperf 是一種複雜的效能分析工具，可支援堆積配置追蹤
  • CRT 偵錯堆積會追蹤堆積配置，並可協助建置您自己的堆積偵錯功能

某些程式碼撰寫和設計做法可以限制程式碼中的流失數目。

  • 在 C++ 程式碼中使用智慧型指標來進行堆積配置，以及用於 Win32 資源，例如核心 HANDLE。 C++ 標準程式庫提供堆積配置的 auto_ptr 類別。 針對其他配置類型，您必須撰寫自己的類別。 ATL 程式庫提供一組豐富的類別，可用於堆積物件和核心控制碼的自動資源管理
  • 使用 _com_ptr_t 之類的編譯器內建功能，將您的 COM 介面指標封裝成「智慧型指標」，並協助參考計數。 其他 COM 資料類型有類似的類別： _bstr_t 和 _variant_t
  • 監視 .NET 程式碼不尋常的記憶體使用量。 Managed 程式碼對記憶體流失並無影響。 請參閱如何找出 GC 流失的「追蹤受控記憶體流失」
  • 請注意 Web 用戶端程式代碼中的外泄模式。 COM 物件與 JScript 等腳本引擎之間的迴圈參考可能會導致 Web 應用程式中發生大量流失。 「瞭解及解決 Internet Explorer 流失模式」 有這些類型外泄的詳細資訊。 您可以使用 JavaScript 記憶體流失偵測器，對程式碼中的記憶體流失進行偵錯。 雖然 Windows Internet Explorer 8 隨附于 Windows 7，但可減輕這些問題的大部分問題，舊版瀏覽器仍然容易受到這些 Bug 的影響
  • 避免從函式使用多個結束路徑。 指派給函式範圍變數的配置應該在函式結尾的一個特定區塊中釋放
  • 請勿在程式碼中使用例外狀況，而不釋放函式中的所有區域變數。 如果您使用原生例外狀況，請在 __finally 區塊內釋放所有配置。 如果您使用 C++ 例外狀況，所有堆積和處理配置都必須包裝在智慧型指標中
  • 請勿捨棄或重新初始化 PROPVARIANT 物件，而不呼叫 PropVariantClear 函式

常見的配置模式：

Microsoft 工具：

其他連結：