【缺陷周话】第3期 ：内存泄漏

内存泄漏指由于疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存。内存泄漏并非指内存在物理上的消失，而是应用程序分配某段内存后，由于设计错误，导致在释放该段内存之前就失去了对该段内存的控制，从而造成了内存的浪费。或者说，由于软件无法有效跟踪和释放分配的内存，从而导致性能下降。详细请参见 CWE ID 401: Improper Release of Memory Before Removing Last Reference (‘Memory Leak’) 。

2、内存泄漏的危害

内存泄漏是 C/C++ 程序中常见的漏洞类型，会因为减少可用内存的数量而降低计算机的性能，甚至导致全部或部分设备停止正常工作或者应用程序崩溃。2018年1月至9月，CVE 中共有63条漏洞信息与其相关。部分漏洞如下：

本章节中使用示例代码来源于 Samate Juliet Test Suite for C/C++ v1.3 ( https://samate.nist.gov/SARD/testsuite.php) ，源文件名：CWE401_Memory_Leak__int64_t_malloc_01.c。

3.1缺陷代码

上述示例代码在第29行使用malloc()函数进行内存分配，并在第30行对分配是否成功进行了判断。但在第36行函数结束时，并没有对分配的内存data进行有效合理释放，产生内存泄漏。

使用360代码卫士对上述示例代码进行检测，可以检出“内存泄漏”缺陷，显示等级为中。如图1所示：

图1 内存泄漏检测示例

3.2 修复代码

在上述修复代码中，在第29行使用 malloc()函数进行内存分配，在第36行函数结束前对申请的内存使用free()函数进行释放，从而避免了内存泄漏的发生。

使用360代码卫士对修复后的代码进行检测，可以看到已不存在“内存泄漏”缺陷。如图2：

图2：修复后检测结果

4、开源代码检测计划某项目内存泄漏示例

开源代码检测计划是一项免费的公益计划。通过使用360代码卫士对开源项目进行源代码检测和审计，找到源代码中存在的安全缺陷，使得开源项目的安全性得到提高。

以下是开源项目检测计划中检测出的一个“内存泄漏”示例，如图3所示。

图3 开源项目检出“内存泄漏”

4.1 缺陷代码

在缺陷代码中，内存在第445行通过new进行申请，但是在第448行函数返回时，没有进行释放，从而导致内存泄漏。

4.2 修复代码

针对该内存泄漏问题的提出，开发人员在近期对相关代码进行了修复。在448行使用delete 对内存进行释放，从而避免了内存泄漏。

5、 如何避免内存泄漏

要避免内存泄漏，需要注意以下几点：

（1）在允许的情况下，尽量避免手动管理内存，如在 C++ 开发中，使用智能指针可以减少内存泄漏的发生。

（2）在代码编写过程中养成良好的编程习惯，保证malloc/new 和 free/delete匹配使用。

（3）在同一个模块、同一个抽象层中分配内存和释放内存。

（4）使用源代码静态分析工具，进行自动化的检测，可以有效的发现源代码中的内存泄漏问题。