Для вывода данных из оперативной памяти на экран используйте оператор
Обновлено: 05.07.2024
Языки низкого уровня, такие как C, имеют примитивы ручного управления памятью, такие как malloc() и free(). Напротив, JavaScript автоматически выделяет память при создании объектов и освобождает ее, когда они больше не используются (сборка мусора). Этот автоматический подход может стать источником путаницы: у разработчиков может сложиться ложное впечатление, что им не нужно беспокоиться об управлении памятью.
Жизненный цикл памяти
Независимо от языка программирования жизненный цикл памяти практически всегда одинаков:
- Выделите необходимое количество памяти
- Использовать выделенную память (чтение, запись)
- Освобождать выделенную память, когда она больше не нужна
Вторая часть является явной на всех языках. Первая и последняя части явно выражены в языках низкого уровня, но в основном неявны в языках высокого уровня, таких как JavaScript.
Распределение в JavaScript
Инициализация значения
Чтобы не беспокоить программиста выделением памяти, JavaScript автоматически выделяет память при первоначальном объявлении значений.
Распределение через вызовы функций
Вызовы некоторых функций приводят к выделению объекта.
Некоторые методы выделяют новые значения или объекты:
Использование значений
Использование значений в основном означает чтение и запись в выделенной памяти. Это можно сделать, прочитав или записав значение переменной или свойства объекта или даже передав аргумент функции.
Отпустить, когда память больше не нужна
На этом этапе возникает большинство проблем с управлением памятью. Самый сложный аспект этого этапа — определить, когда выделенная память больше не нужна.
Для низкоуровневых языков требуется, чтобы разработчик вручную определял, в какой момент программы выделенная память больше не нужна, и освобождал ее.
Некоторые языки высокого уровня, такие как JavaScript, используют форму автоматического управления памятью, известную как сборка мусора (GC). Цель сборщика мусора — следить за выделением памяти и определять, когда блок выделенной памяти больше не нужен, и освобождать его. Этот автоматический процесс является приблизительным, поскольку общая проблема определения того, нужна ли еще конкретная часть памяти, неразрешима.
Сборка мусора
Как указано выше, общая проблема автоматического определения того, что часть памяти «больше не нужна», неразрешима. Как следствие, сборщики мусора реализуют ограничение решения общей задачи. В этом разделе объясняются концепции, необходимые для понимания основных алгоритмов сборки мусора и их соответствующих ограничений.
Ссылки
Основной концепцией, на которую опираются алгоритмы сборки мусора, является концепция ссылки. В контексте управления памятью говорят, что объект ссылается на другой объект, если первый имеет доступ ко второму (неявно или явно). Например, объект JavaScript имеет ссылку на свой прототип (неявная ссылка) и на значения своих свойств (явная ссылка).
В этом контексте понятие "объект" расширено до чего-то более широкого, чем обычные объекты JavaScript, и также включает области действия функции (или глобальную лексическую область действия).
Сборка мусора с подсчетом ссылок
Это самый наивный алгоритм сборки мусора. Этот алгоритм сводит проблему с определения того, нужен ли еще объект, к определению того, есть ли у объекта какие-либо другие объекты, ссылающиеся на него. Объект считается "мусорным" или коллекционным, если на него не ссылаются никакие ссылки.
Пример
Ограничение: циклические ссылки
Существует ограничение на циклические ссылки. В следующем примере создаются два объекта со свойствами, которые ссылаются друг на друга, создавая таким образом цикл. Они выйдут из области видимости после завершения вызова функции. В этот момент они становятся ненужными, и выделенная им память должна быть освобождена. Однако алгоритм подсчета ссылок не будет считать их подлежащими восстановлению, поскольку каждый из двух объектов имеет хотя бы одну ссылку, указывающую на них, в результате чего ни один из них не помечен для сборки мусора. Циклические ссылки — частая причина утечек памяти.
Пример из жизни
Известно, что в Internet Explorer 6 и 7 есть сборщики мусора с подсчетом ссылок для объектов DOM. Циклы — распространенная ошибка, которая может привести к утечке памяти:
В приведенном выше примере элемент DOM "myDivElement" имеет циклическую ссылку на себя в свойстве "circularReference". Если свойство не удалено явным образом или не обнулено, сборщик мусора с подсчетом ссылок всегда будет иметь хотя бы одну неповрежденную ссылку и сохранит элемент DOM в памяти, даже если он был удален из дерева DOM.Если элемент DOM содержит большой объем данных (как показано в приведенном выше примере со свойством «lotsOfData»), память, потребляемая этими данными, никогда не будет освобождена, что может привести к проблемам, связанным с памятью, например к замедлению работы браузера.< /p>
Алгоритм маркировки и очистки
Этот алгоритм сводит определение "объект больше не нужен" к "объект недоступен".
Данный алгоритм предполагает знание набора объектов, называемых корнями. В JavaScript корнем является глобальный объект. Периодически сборщик мусора будет запускаться из этих корней, находить все объекты, на которые есть ссылки из этих корней, затем все объекты, на которые есть ссылки из этих корней, и т. д. Начиная с корней, сборщик мусора, таким образом, находит все доступные объектов и собрать все недоступные объекты.
Этот алгоритм является улучшением по сравнению с предыдущим, поскольку объект, имеющий нулевые ссылки, фактически недоступен. Обратное неверно, как мы видели с циклическими ссылками.
По состоянию на 2012 год все современные браузеры поставляются со сборщиком мусора с пометкой и очисткой. Все улучшения, сделанные в области сборки мусора JavaScript (генерационная/инкрементальная/параллельная/параллельная сборка мусора) за последние несколько лет, являются улучшениями реализации этого алгоритма, но не улучшениями самого алгоритма сборки мусора или его сокращением определения того, когда "объект больше не нужен".
Циклы больше не проблема
В первом приведенном выше примере после возврата вызова функции на два объекта больше не ссылается какой-либо ресурс, доступный из глобального объекта. Следовательно, сборщик мусора сочтет их недоступными, и выделенная им память будет освобождена.
Ограничение: освобождение памяти вручную
Бывают случаи, когда было бы удобно вручную решить, когда и какая память освобождается. Чтобы освободить память объекта, его нужно явно сделать недоступным.
По состоянию на 2019 год невозможно явно или программно запустить сборку мусора в JavaScript.
Node.js
Node.js предлагает дополнительные параметры и инструменты для настройки и устранения проблем с памятью, которые могут быть недоступны для JavaScript, выполняемого в среде браузера.
Флаги двигателя V8
Максимальный объем доступной памяти кучи можно увеличить с помощью флага:
Мы также можем открыть сборщик мусора для отладки проблем с памятью с помощью флага и отладчика Chrome:
Утечки памяти являются одними из самых незаметных и трудно обнаруживаемых ошибок в приложениях C/C++. Утечки памяти возникают из-за неправильного освобождения ранее выделенной памяти. Небольшая утечка памяти может быть незаметна поначалу, но со временем может вызвать симптомы, начиная от низкой производительности и заканчивая сбоем, когда приложению не хватает памяти. Утечка приложения, которое использует всю доступную память, может привести к сбою других приложений, создавая путаницу в отношении того, какое приложение за это отвечает. Даже безобидные утечки памяти могут указывать на другие проблемы, которые необходимо устранить.
Отладчик Visual Studio и библиотека времени выполнения C (CRT) помогают обнаруживать и выявлять утечки памяти.
Включить обнаружение утечки памяти
Основными инструментами для обнаружения утечек памяти являются отладчик C/C++ и функции отладки кучи библиотеки времени выполнения C (CRT).
Чтобы включить все функции отладки кучи, включите в свою программу на C++ следующие операторы в следующем порядке:
Включение crtdbg.h сопоставляет функции malloc и free с их отладочными версиями, _malloc_dbg и _free_dbg, которые отслеживают выделение и освобождение памяти. Это сопоставление происходит только в сборках отладки, которые имеют _DEBUG. Сборки выпуска используют обычные функции malloc и free.
После того как вы включили функции отладки кучи с помощью предыдущих операторов, поместите вызов _CrtDumpMemoryLeaks перед точкой выхода приложения, чтобы отобразить отчет об утечке памяти при выходе из приложения.
По умолчанию _CrtDumpMemoryLeaks выводит отчет об утечке памяти в область отладки окна вывода. Если вы используете библиотеку, она может сбросить вывод в другое место.
Интерпретация отчета об утечке памяти
Если ваше приложение не определяет _CRTDBG_MAP_ALLOC , _CrtDumpMemoryLeaks отображает отчет об утечке памяти, который выглядит следующим образом:
Если ваше приложение определяет _CRTDBG_MAP_ALLOC , отчет об утечке памяти выглядит следующим образом:
Во втором отчете показаны имя файла и номер строки, где впервые выделяется утечка памяти.
Независимо от того, определяете ли вы _CRTDBG_MAP_ALLOC , в отчете об утечке памяти отображается:
- Количество выделенной памяти, в примере это 18
- Тип блока, обычный в примере.
- Ячейка памяти в шестнадцатеричном формате, в примере 0x00780E80.
- Размер блока, в примере 64 байта.
- Первые 16 байт данных в блоке в шестнадцатеричном формате.
Типы блоков памяти: обычный, клиентский или CRT. Нормальный блок — это обычная память, выделенная вашей программой. Клиентский блок — это особый тип блока памяти, используемый программами MFC для объектов, которым требуется деструктор. Оператор new MFC создает либо обычный блок, либо клиентский блок в зависимости от создаваемого объекта.
Блок CRT выделяется библиотекой CRT для собственного использования. Библиотека CRT обрабатывает освобождение этих блоков, поэтому блоки CRT не будут отображаться в отчете об утечке памяти, если только с библиотекой CRT не возникнут серьезные проблемы.
Есть еще два типа блоков памяти, которые никогда не появляются в отчетах об утечках памяти. Свободный блок — это память, которая была освобождена, поэтому утечки по определению нет. Блок игнорирования – это память, которую вы явно пометили для исключения из отчета об утечке памяти.
Приведенные выше методы выявляют утечки памяти для памяти, выделенной с помощью стандартной функции malloc CRT. Однако если ваша программа выделяет память с помощью оператора C++ new, вы можете увидеть только имя файла и номер строки, где оператор new вызывает _malloc_dbg в отчете об утечке памяти. Чтобы создать более полезный отчет об утечке памяти, вы можете написать макрос, подобный следующему, чтобы сообщить строку, которая произвела выделение:
Теперь вы можете заменить новый оператор, используя макрос DBG_NEW в своем коде. В отладочных сборках DBG_NEW использует перегруженный глобальный оператор new, который принимает дополнительные параметры для типа блока, файла и номера строки. Перегрузка new вызывает _malloc_dbg для записи дополнительной информации. Отчеты об утечке памяти показывают имя файла и номер строки, в которой были размещены объекты утечки. Сборки выпуска по-прежнему используют новый файл . Вот пример техники:
При запуске этого кода в отладчике Visual Studio вызов _CrtDumpMemoryLeaks создает отчет в окне вывода, который выглядит примерно так:
Эти выходные данные сообщают, что утечка выделения произошла в строке 20 файла debug_new.cpp.
Мы не рекомендуем создавать макрос препроцессора с именем new или любое другое ключевое слово языка.
Установите точки останова на количестве выделенной памяти
Номер выделения памяти указывает, когда был выделен блок памяти с утечкой. Блок с номером выделения памяти 18, например, является 18-м блоком памяти, выделенным во время выполнения приложения. В отчете CRT подсчитываются все выделения блоков памяти во время выполнения, включая выделения библиотекой CRT и другими библиотеками, такими как MFC. Поэтому блок выделения памяти под номером 18, вероятно, не является 18-м блоком памяти, выделенным вашим кодом.
Вы можете использовать номер выделения, чтобы установить точку останова при выделении памяти.
Чтобы установить точку останова выделения памяти с помощью окна Watch:
Установите точку останова рядом с началом приложения и начните отладку.
Когда приложение останавливается в точке останова, откройте окно просмотра, выбрав Отладка > Windows > Контрольное значение 1 (или Контрольное значение 2, Контрольное значение 3 или Контрольное значение 4).
В окне Watch введите _crtBreakAlloc в столбце Name.
Если вы используете многопоточную версию DLL библиотеки CRT (параметр /MD), добавьте оператор контекста: _crtBreakAlloc
Убедитесь, что символы отладки загружены. В противном случае _crtBreakAlloc будет считаться неопознанным.
Нажмите Enter.
Отладчик оценивает вызов и помещает результат в столбец "Значение". Это значение будет равно -1, если вы не установили точки останова при выделении памяти.
В столбце "Значение" замените значение номером выделения памяти, где вы хотите прервать отладчик.
После того как вы установили точку останова на числе выделенной памяти, продолжайте отладку. Убедитесь, что вы работаете в тех же условиях, чтобы число выделенной памяти не изменилось. Когда ваша программа прерывается при указанном выделении памяти, используйте окно стека вызовов и другие окна отладчика, чтобы определить условия, при которых была выделена память. Затем вы можете продолжить выполнение, чтобы посмотреть, что происходит с объектом, и определить, почему он не освобождается должным образом.
Также может быть полезно установить точку останова данных для объекта. Дополнительные сведения см. в разделе Использование точек останова.
Вы также можете установить контрольные точки выделения памяти в коде. Вы можете установить:
Сравнить состояния памяти
Еще один метод обнаружения утечек памяти заключается в создании моментальных снимков состояния памяти приложения в ключевых точках. Чтобы сделать снимок состояния памяти в заданной точке вашего приложения, создайте структуру _CrtMemState и передайте ее функции _CrtMemCheckpoint.
Функция _CrtMemCheckpoint заполняет структуру снимком текущего состояния памяти.
Чтобы вывести содержимое структуры _CrtMemState, передайте структуру функции _ CrtMemDumpStatistics:
_ CrtMemDumpStatistics выводит дамп состояния памяти, который выглядит следующим образом:
Чтобы определить, произошла ли утечка памяти в разделе кода, вы можете сделать снимки состояния памяти до и после раздела, а затем использовать _CrtMemDifference для сравнения двух состояний:
_CrtMemDifference сравнивает состояния памяти s1 и s2 и возвращает результат ( s3 ), представляющий собой разницу между s1 и s2 .
Один из методов поиска утечек памяти начинается с размещения вызовов _CrtMemCheckpoint в начале и в конце вашего приложения, а затем с помощью _CrtMemDifference для сравнения результатов. Если _CrtMemDifference показывает утечку памяти, вы можете добавить больше вызовов _CrtMemCheckpoint, чтобы разделить вашу программу с помощью двоичного поиска, пока вы не изолируете источник утечки.
Ошибочные срабатывания
Важно следить за сложными трансмиссиями с большим количеством осей. Панели серии DOP11C предлагают широкие функциональные возможности для реалистичной высокопроизводительной визуализации машин.
Стандартная визуализация и диагностика
Панели оператора DOP11C выполняют всесторонние сложные задачи визуализации
Чем сложнее система или машина и чем сложнее автоматизация, тем больше системным операторам нужна сложная визуализация машины. Возможность хранить обширные пакеты данных и наборы параметров также находится в верхней части их списков пожеланий.
Особенно для приложений с большим количеством осей и множеством различных степеней свободы важно отслеживать всю систему и обеспечивать четкий обзор. Все более и более обширная функциональность систем и приводной техники означает, что требования к эксплуатации, визуализации и диагностике также возрастают.
Наши стандартизированные современные панели оператора серии DOP11C (панель оператора привода) предназначены именно для этих сложных требований благодаря цветному дисплею с высоким разрешением, быстрым процессорам и большому объему оперативной памяти.
Благодаря этим функциям вы всегда можете надежно запустить реалистичную визуализацию в режиме реального времени и из любого места, а также реализовать простое управление и диагностику вашей системы. Ассортимент сенсорных экранов простирается от 4,3 до 15,4 дюймов с разрешением до 1280 x 800 пикселей.
Надежные мониторы в сочетании с платформой управления MOVI-PLC ® power на базе Windows позволяют решать особенно сложные задачи визуализации.
Операционная программа HMI-Builder.PRO для идеальной системной интеграции
Программное обеспечение HMI-Builder.PRO доступно для программирования панелей оператора DOP11C. Даже в очень сложных системах это программное обеспечение обеспечивает идеальный интерфейс между людьми и машинами (человеко-машинный интерфейс) и работает в соответствии с концепцией «Что видишь, то и получаешь».
Это позволяет заранее настраивать и тестировать задачи программирования и визуализации. Благодаря встроенному режиму моделирования вы можете сделать это без какого-либо дополнительного оборудования. А эффективная структура программного обеспечения сводит к минимуму работу по настройке.
Вы можете использовать многочисленные встроенные функции человеко-машинного интерфейса, такие как управление рецептами, управление аварийными сигналами, встроенный веб-сервер и многое другое. В целом, это операционное программное обеспечение повысит надежность вашей работы и снизит затраты на разработку.
ЧМИ и операторские интерфейсы обеспечивают больший контроль, повышают эффективность и сокращают время простоя. Ram Meter Inc. предлагает широкий ассортимент HMI (человеко-машинных интерфейсов) и операторских интерфейсов, подходящих для большинства приложений. Наши HMI и операторские интерфейсы включают черно-белые, а также цветные дисплеи с кнопками и даже сенсорными экранами. Не видите, что вам здесь нужно? СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ сегодня, чтобы узнать о дизайне HMI и интерфейсов оператора для ваших приложений.
Что такое упаковка процессора