如何模拟内存分配失败？答案

【问题标题】：How do I mock memory allocation failures?如何模拟内存分配失败？
【发布时间】：2011-02-05 05:35:54
【问题描述】：

我想广泛测试一些 C 代码的内存泄漏。

在我的机器上，我有 4 Gb 的 RAM，因此动态内存分配不太可能失败。如果内存分配失败，我还是想看看代码的表现，看看恢复机制是否足够“强大”。

你有什么建议？如何模拟具有较低内存规格的环境？如何模拟我的测试？

编辑：我希望我的测试独立于代码。我只有“访问权”来返回我正在测试的库中不同函数的值。我不应该在我正在测试的代码中编写“测试逻辑”。

【问题讨论】：

代码独立是什么意思？
如果它真的应该是代码独立的，那么这个问题不属于这里（关于服务器故障？）。您可以根据需要轻松设置具有尽可能少内存的 VM。
valgrind 不可用吗？ Massif 是一个优秀的堆分析工具。

标签： c testing memory-leaks mocking memory-management

【解决方案1】：

制作一个包装器 malloc 并且免费，您可以将自己的逻辑放在那里以判断何时失败以及何时失败。

然后：

#define malloc(X) (myMalloc(X))
#define free(X) (myFree(X))
#define realloc(X, Y) (myRealloc(X, Y))
#define calloc(X, Y) (myCalloc(X, Y))
#define valloc(X) (myValloc(X))

您可以在整个代码中随意使用#define 和#undef 宏。

【讨论】：

ad 另一个问题是，如果内存占用非常小，它也可能是在堆限制之前达到的堆栈限制。因此，内存不足不一定发生在 malloc 上，但可能发生在任何通常有效的函数调用中...... :-(

【解决方案2】：

要独立执行此代码，我建议使用内存设置小得多的虚拟机并在其中运行您的代码。否则，您只能在内存配置较小的实际系统上进行测试。

【讨论】：

1.您仍然有零机会测试所有可能的分配失败及其处理。
您能否对此进行扩展，即您设想的分配失败的类别是什么？
在单元测试代码中，我覆盖了所有标准的新建和删除操作。我可以设置下一次分配失败的大小，以及在返回失败之前应该处理多少分配。然后我进行正常的代码覆盖，看看我应该失败的分配。这种方式非常不稳定，但我想出的唯一一种。此外，仅仅拥有良好的代码覆盖率是一项完全无用的练习。当内存耗尽时，我所知道的所有系统都不会运行，除非发生泄漏，否则我正在处理的系统都不会耗尽内存。

【解决方案3】：

如果这是一个 unix 类型的系统，那么您可以做与 jemalloc 相同的事情。实现自己的 malloc，将其编译为 .so -library 并使用 LD_PRELOAD=yourmalloc.so 开始测试

您可以构建一个允许您控制其运行方式的设置：

void tester() {
     your_malloc_allow_allocation(1024*1024*4); // allow 4 more megs of allocation

     librarycall();
     // ... handle errors..

     your_malloc_reset_limits(); // drop limits
}

【讨论】：

【解决方案4】：

当我不得不这样做的时候，我做了一个小程序，很快就用完了所有的内存。像这样的：

// Beware, brain-compiled code ahead: 
#include <stdlib.h>

bool alloc(size_t n)
{
    return NULL != malloc(n);
}

int main()
{
    size_t n = 1;
    for(;;) {
        while( alloc(n) )
            n*=2;
        do
            n/=2;
        while( !alloc(n) );
    }
}

我对 Windows 的 NT 系列的经验是，虽然操作系统坚如磐石，但几乎所有其他东西都在我身上崩溃了，包括调试器。那样工作没有乐趣。

【讨论】：

【解决方案5】：

输入 *(char*)0;当您希望代码失败或将其存储在分配的 var 中时

（显然它应该通过makefile设置的一些#define来激活/停用）

这个想法是精确控制你想要失败的 malloc。我使用前面的技巧来确保如果发生段错误，我编写的程序的行为会是什么。我能够检查异常是否被捕获，并且所有已分配的对象没有内存泄漏。

您还可以添加某种计数器以使您的 alloc 仅在一段时间后返回 0 并检查您的代码是否正确处理这种情况（例如，正确释放程序选择销毁的部分以处理内存不足)。

【讨论】：

这有什么帮助？能具体点吗？
当 malloc 失败时，它会这样做，返回 0... 你可以轻松伪造它。我不再多说。
好吧，可能我描述的不够充分。但我希望我的测试独立于代码。
如果您建议使用 #define 将 malloc 调用替换为 (char *)0，那么这将在第一次分配时失败，这不是很好的测试。
这不是我要说的。我只是说在某些情况下您可以通过设置 0 来控制 malloc 行为。而且您可以准确控制要测试失败的 malloc。如果你设置一个全局包装器，你会测试一些东西，但不是一些非常受控制的东西，因为任何 malloc 都可能在程序的生命周期中失败。这很像猴子测试。我碰巧使用了前面的技巧来查看我的程序（多线程）在发生段错误时的行为。所以我真的自愿使用以前的技巧开始了一些段错误。

【解决方案6】：

禁用交换，然后在您的应用程序的开头执行while(malloc(1000000));

这将使环境的可用内存不足 1MB，供您的应用程序的其余部分运行。调整其他结果的值。

【讨论】：