Was ist ein Speicherleck und wie kann man es lösen?

So erkennen Sie Speicherlecks

Speicherlecks können sehr schwer zu erkennen sein, da sie in der Regel keine offensichtlichen Fehlermeldungen oder Symptome verursachen. Es gibt jedoch mehrere Möglichkeiten, Speicherverluste zu erkennen, darunter:

• Beobachten Sie die Speicherauslastung durch Programme. Dies ist die einfachste, aber auch ungenaueste Methode, um Speicherverluste zu erkennen. Mit Tools wie dem Task-Manager unter Windows, der Aktivitätsanzeige unter macOS oder top unter Linux können Sie sehen, wie viel Arbeitsspeicher ein Programm verwendet. Wenn die Speicherauslastung im Laufe der Zeit weiter zunimmt, ohne dass es zu einer signifikanten Abnahme kommt, liegt höchstwahrscheinlich ein Speicherverlust im Programm vor.
• Verwenden Sie Tools zur Speicheranalyse. Dies ist die effektivste, aber auch komplizierteste Methode, um Speicherlecks zu erkennen. Mit einem Speicheranalyse-Tool wie Valgrind, Visual Studio oder LeakCanary können wir im Detail sehen, wie ein Programm Speicher zuweist und freigibt. Tools zur Speicheranalyse können anzeigen, wie viel Arbeitsspeicher zugeordnet ist, wo er zugewiesen ist, wer darauf verweist und wann er freigegeben wird. Speicheranalysetools können auch kompromittierten Speicher identifizieren und den Speicherort des Codes lokalisieren, der den Speicherverlust verursacht hat.
• Verwendung automatisierter Testwerkzeuge. Dies ist die praktischste, aber auch teuerste Methode, um Speicherlecks zu erkennen. Mit automatisierten Testwerkzeugen wie JUnit, Selenium oder Appium können wir sich wiederholende Testszenarien ausführen und die Speicherauslastung durch Programme messen. Wenn die Speicherauslastung im Verlauf des Testszenarios weiter zunimmt, liegt höchstwahrscheinlich ein Speicherverlust im Programm vor.

So überwinden Sie Speicherlecks

Speicherlecks können sehr schwer zu beheben sein, da sie in der Regel erhebliche Codeänderungen und gründliche Tests erfordern. Es gibt jedoch mehrere Möglichkeiten, mit denen Speicherverluste überwunden werden können, darunter:

• Geben Sie zugewiesenen Arbeitsspeicher frei. Dies ist die grundlegendste, aber auch wichtigste Methode, um mit Speicherlecks umzugehen. Stellen Sie für jeden vom Programm zugewiesenen Speicher sicher, dass Arbeitsspeicher freigegeben wird, wenn er nicht mehr benötigt wird. Verwenden Sie Funktionen wie free() oder delete für Speicher, der mit malloc() oder new zugewiesen wurde. Verwenden Sie Funktionen wie „Mit Ressourcen testen“ oder „Verwenden Sie für Arbeitsspeicher“, der mit Ressourcen belegt ist, die geschlossen werden müssen, z. B. Dateien oder Netzwerkverbindungen.
• Entfernen Sie Verweise auf Objekte, die nicht mehr benötigt werden. Dies ist der effektivste, aber auch der schwierigste Weg, um mit Speicherlecks umzugehen. Stellen Sie für jedes Objekt, auf das das Programm verweist, sicher, dass keine Referenzen mehr vorhanden sind, wenn das Objekt nicht mehr benötigt wird. Verwenden Sie Features wie schwache Verweise oder weiche Verweise für Objekte, die vom Garbage Collector freigegeben werden können, wenn der Arbeitsspeicher knapp wird. Verwenden Sie Funktionen wie nullify oder clear, um Verweise auf Objekte explizit zu entfernen. Verwenden Sie Funktionen wie „Registrierung aufheben“ oder „Entfernen“, um Listener oder Rückrufe zu bereinigen, die Sie nicht mehr benötigen.
• Ordnen Sie Arbeitsspeicher nach Bedarf zu. Dies ist der einfachste, aber auch nützlichste Weg, um mit Speicherverlusten umzugehen. Stellen Sie für jeden vom Programm zugewiesenen Speicher sicher, dass er den Anforderungen des Programms entspricht. Verwenden Sie Funktionen wie „Größe ändern“ oder „Trimmen“, um die Größe des zugewiesenen Speichers entsprechend der verwendeten Datenmenge anzupassen. Verwenden Sie Features wie Cache oder Pool, um häufig verwendeten und freigegebenen Arbeitsspeicher zu verwalten. Verwenden von Funktionen
• Beenden Sie das problematische Programm oder den problematischen Prozess, z. B. mithilfe des Task-Managers, der Aktivitätsanzeige oder von top. Durch das Beenden des problematischen Programms oder Prozesses kann Speicher freigegeben werden, der von diesem Programm oder Prozess zugewiesen oder verloren gegangen ist, sodass er von anderen Programmen oder Prozessen verwendet werden kann.
• Aktualisieren Sie das Betriebssystem, die Treiber oder Anwendungen, z. B. mithilfe von Windows Update, Softwareaktualisierung oder apt-get. Durch das Aktualisieren des Betriebssystems, der Treiber oder der Anwendungen können Fehler behoben werden, die zu Speicherverlusten führen, sodass Arbeitsspeicher von Programmen oder Prozessen ordnungsgemäß zugewiesen und freigegeben werden kann.
• Ändern Sie Betriebssystemeinstellungen, Treiber oder Anwendungen, z. B. mithilfe der Systemsteuerung, der Systemeinstellungen oder Konfigurationsdateien. Durch das Ändern von Betriebssystemeinstellungen, Treibern oder Anwendungen kann die Speicherauslastung durch Programme oder Prozesse optimiert werden, sodass Arbeitsspeicher von Programmen oder Prozessen effizient zugewiesen und freigegeben werden kann.
• Fügen Sie physischen oder virtuellen Speicher hinzu, z. B. durch die Installation von zusätzlichem RAM oder durch Festlegen der Größe der Auslagerungsdatei oder Auslagerungsdatei. Durch Hinzufügen von physischem oder virtuellem Speicher kann die im System verfügbare Speicherkapazität erhöht werden, sodass Speicher von Programmen oder Prozessen leichter zugewiesen und freigegeben werden kann.
• Verwenden Sie ein Tool zur Speicheroptimierung,  z. B. Memory Cleaner, RAMBooster oder CleanMem. Tools zur Speicheroptimierung können Speicher bereinigen oder freigeben, der nicht von Programmen oder Prozessen verwendet wird oder verloren geht, sodass der Arbeitsspeicher von anderen Programmen oder Prozessen verwendet werden kann.