memory-leaks - 使用 ArrayLists 构建切片时如何避免内存泄漏

Question

我正在尝试使用多个 std.ArrayList 构建一片切片。

下面的代码有效，但是内存分配器 std.testing.allocator 警告我在将新元素添加到 sublist 时内存泄漏。

const std = @import("std");
const mem = std.mem;

fn sliceOfSlices(allocator: *mem.Allocator) ![][]usize {
    var list = std.ArrayList([]usize).init(allocator);

    var i: usize = 0;
    while (i < 3) : (i += 1) {
        var sublist = std.ArrayList(usize).init(allocator);
        // errdefer sublist.deinit(); // here?
        var n: usize = 0;
        while (n < 5) : (n += 1) {
            try sublist.append(n); // leaks
            // errdefer sublist.deinit(); // here?
            // errdefer allocator.free(sublist.items);
        }
        try list.append(sublist.toOwnedSlice());
    }
    return list.toOwnedSlice();
}

const testing = std.testing;

test "memory leaks" {
    const slice = try sliceOfSlices(testing.allocator);
    testing.expectEqual(@intCast(usize, 3), slice.len);
    testing.expectEqual(@intCast(usize, 5), slice[0].len);
}

我尝试在几个地方使用 errdefer 来释放分配的 sublist，但是没有用。从文档来看，这似乎是一个终身问题，但我不确定如何处理它。

the std.ArrayList(T).items slice has a lifetime that remains valid until the next time the list is resized, such as by appending new elements.— https://ziglang.org/documentation/master/#Lifetime-and-Ownership

当 list.append() 失败时，适当的错误处理是什么？

Answer 1

我是 zig 的初学者，所以也许我在这里完全错了，但我认为你出现内存泄漏的原因不是因为某些事情失败了!

当您使用 ArrayList 时，它的内存是通过分配器分配的，内存已明确在使用结束时释放。对于 ArrayList，您可以简单地使用 deinit() 函数。但是，当您的函数 sliceOfSlices() 将 ArrayList 包装器转换为切片时，您必须使用 testing.allocator.free(slice) 来获取摆脱该切片使用的内存。

但请注意:切片的每个元素本身就是一个切片(或指向它的指针)。也通过 ArrayList.toOwnedSlice() 获得。因此，在释放包含的切片之前，您还必须删除这些切片。

所以我会把你的测试改成

test "memory leaks" {
    const slice = try sliceOfSlices(testing.allocator);
    defer {
        for (slice) |v| {
            testing.allocator.free(v);
        }
        testing.allocator.free(slice);
    }
    testing.expectEqual(@intCast(usize, 3), slice.len);
    testing.expectEqual(@intCast(usize, 5), slice[0].len);
}

现在应该不会再发生内存泄漏了。

也许有人知道更好的解决方案，但缺乏这方面的经验，这将是要走的路，IMO。

经过一番思考，回答您的问题，如果出现错误该怎么办，我会将您的函数 sliceOfSlices() 重写为

fn sliceOfSlices(allocator: *mem.Allocator) ![][]usize {
    var list = std.ArrayList([]usize).init(allocator);
    errdefer {
        for (list.items) |slice| {
            allocator.free(slice);
        }
        list.deinit();
    }

    var i: usize = 0;
    while (i < 3) : (i += 1) {
        var sublist = std.ArrayList(usize).init(allocator);
        errdefer sublist.deinit();

        var n: usize = 0;
        while (n < 5) : (n += 1) {
            try sublist.append(n);
        }

        try list.append(sublist.toOwnedSlice());
    }

    return list.toOwnedSlice();
}

现在，如果您的函数发生任何错误，list 和 sublist 都应该被正确清理。尽管如此，如果函数没有返回错误，您的调用代码将负责清理以避免内存泄漏，就像在上面的 test block 中实现的那样。