作用域退出时字符串数组未被释放

Question

作用域退出时字符串数组未被释放

carduino

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我的应用程序存在严重的内存泄漏问题，因此我设置了这个极简单的解决方案来测试当String数组超出范围时会发生什么...

我知道旧版TextString的String实现缺少析构函数，但是这个当前的实现似乎已经解决了这个问题。

我正在使用这个MemoryFree库 (请注意，这个链接代码现在已根据本问题的接受答案进行修复)。

该代码检查两种情况：在两个不同的函数中分配char数组和string数组，以强制在两者上执行作用域退出。

#include <MemoryFree.h>

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);
  int freeBefore, freeAfter;

  //TEST ALLOCATION OF CHAR ARRAY//
  freeBefore = freeMemory();
  AllocateCharArr();
  freeAfter = freeMemory();
  Serial.println("CHAR*: Before " + String(freeBefore)
    + ", After " + String(freeAfter)
    + ", Diff " + String(freeBefore - freeAfter));

  //TEST ALLOCATION OF STRING//
  freeBefore = freeMemory();
  AllocateStringArr();
  freeAfter = freeMemory();
  Serial.println("STRING: Before " + String(freeBefore)
    + ", After " + String(freeAfter)
    + ", Diff " + String(freeBefore - freeAfter));
}

void AllocateCharArr() {
  char s[100];
}

void AllocateStringArr() {
  String s[100];
}

void loop() { /* empty */ }

输出:

CHAR*：1710年之前，1710年之后，差异为0
STRING：1645年之前，1309年之后，差异为336

为什么String数组分配没有从内存中清除？

- Silas Hansen

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当字符串数组较小（例如仅包含10个元素）时，会得到什么结果？ - ouah

有趣的事情： 50个元素=差异136， 25个元素=差异36， 10个元素=差异0 - Silas Hansen

你使用的Arduino软件版本是什么（0023，1.0，...）？ - Matthew Murdoch

我正在使用软件版本1.0，在Arduino UNO R3板上运行，控制器为ATmega328。 - Silas Hansen

3个回答

0

如果您查看Arduino源代码，您可能会遇到文件“.\arduino-1.0\hardware\arduino\cores\arduino\WString.cpp”。在这个文件中，我注意到String没有默认（无参数）构造函数。也许这就是问题所在？虽然有些怀疑，但是源代码应该会有所帮助。祝你好运。

- steventrouble

我已经在研究那个文件了，主要是为了验证它是否有析构函数。我将测试一下使用值初始化的数组是否有任何区别。 - Silas Hansen

0

注释掉 String s[100]; 这一行，看看是否会得到不同的结果。看起来你在 setup() 函数中的字符串操作导致了你看到的内存分配，而不是在 AllocateStrArr() 中声明本地字符串数组。你可以查看 WString.cpp 和 WString.h，以查看已重载 operator+，因此每次调用 String() 或使用 + 进行连接都可能创建另一个对象。

- Caleb

注释掉那一行会使其diff为0。 - Silas Hansen

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Matthew Murdoch · Accepted Answer

在测试String类时，我发现Arduino 1.0之前的版本存在内存处理问题（参见论坛帖子）。

String构造函数在内部使用realloc，而正是由于（AVR libc）动态内存处理中指向堆顶部的指针__brkval没有在free()后更新导致了这些问题。

运行以下代码可查看版本0023、0022等中的这些问题。在Arduino 1.0中，代码不应显示任何内存泄漏：

#if (ARDUINO >= 100)
#include <Arduino.h>
#else
#include <WProgram.h>
#endif
#include <HardwareSerial.h>
#include <MemoryFree.h>

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);
  int freeBefore, freeAfter;

  freeBefore = freeMemory();

  void* buffer = malloc(10);
  if (buffer == 0) {
    Serial.println("Failed to allocate memory");
  }
  free(buffer);

  freeAfter = freeMemory();
  Serial.println("Before " + String(freeBefore)
    + ", After " + String(freeAfter)
    + ", Diff " + String(freeBefore - freeAfter));
}

void loop() {
}

此外，您所使用的MemoryFree库可能会给出错误的结果，因为它没有考虑到空闲列表。请尝试使用更新版本的MemoryFree.cpp：

extern unsigned int __heap_start;
extern void *__brkval;

/*
 * The free list structure as maintained by the 
 * avr-libc memory allocation routines.
 */
struct __freelist {
  size_t sz;
  struct __freelist *nx;
};

/* The head of the free list structure */
extern struct __freelist *__flp;

#include "MemoryFree.h";

/* Calculates the size of the free list */
int freeListSize() {
  struct __freelist* current;
  int total = 0;

  for (current = __flp; current; current = current->nx) {
    total += 2; /* Add two bytes for the memory block's header  */
    total += (int) current->sz;
  }

  return total;
}

int freeMemory() {
  int free_memory;

  if ((int)__brkval == 0) {
    free_memory = ((int)&free_memory) - ((int)&__heap_start);
  } else {
    free_memory = ((int)&free_memory) - ((int)__brkval);
    free_memory += freeListSize();
  }
  return free_memory;
}