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openssl内存分配

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一 内存分配
        用户在使用内存时,容易犯的错误就是内存泄露。当用户调用内存分配和释放函数时,查找内存泄露比较麻烦。openssl提供了内置的内存分配/释放函数。如果用户完全调用openssl的内存分配和释放函数,可以方便的找到内存泄露点。openssl分配内存时,在其内部维护一个内存分配哈希表,用于存放已经分配但未释放的内存信息。当用户申请内存分配时,在哈希表中添加此项信息,内存释放时删除该信息。当用户通过openssl函数查找内存泄露点时,只需查询该哈希表即可。用户通过openssl回调函数还能处理那些泄露的内存。
        openssl供用户调用的内存分配等函数主要在crypto/mem.c中实现,其内置的分配函数在crypto/mem_dbg.c中实现。默认情况下mem.c中的函数调用mem_dbg.c中的实现。如果用户实现了自己的内存分配函数以及查找内存泄露的函数,可以通过调用CRYPTO_set_mem_functions函数和CRYPTO_set_mem_debug_functions函数来设置。下面主要介绍了openssl内置的内存分配和释放函数。
 
二 内存数据结构
openssl内存分配数据结构是一个内部数据结构,定义在crypto/mem_dbg.c中。如下所示:
  1. typedefstruct app_mem_info_st
  2. {
  3. unsignedlong thread;
  4. constchar*file;
  5. int line;
  6. constchar*info;
  7. struct app_mem_info_st *next;/* tail of thread's stack */
  8. int references;
  9. } APP_INFO;
  10. typedefstruct mem_st
  11. {
  12. void*addr;
  13. int num;
  14. constchar*file;
  15. int line;
  16. unsignedlong thread;
  17. unsignedlong order;
  18. time_t time;
  19. APP_INFO *app_info;
  20. } MEM;
各项意义:
addr:分配内存的地址。
num:分配内存的大小。
file:分配内存的文件。
line:分配内存的行号。
thread:分配内存的线程ID。
order:第几次内存分配。
time:内存分配时间。
app_info:用于存放用户应用信息,为一个链表,里面存放了文件、行号以及线程ID等信息。
references:被引用次数。
 
三 主要函数
1、CRYPTO_mem_ctrl
本函数主要用于控制内存分配时,是否记录内存信息。如果不记录内存信息,将不能查找内存泄露。
开启内存记录调用CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON)。
关闭内存记录调用CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_OFF)。
一旦CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON)被调用,直到用户调用CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_OFF)前,用户所有的opessl内存分配都会被记录。
2、CRYPTO_is_mem_check_on
查询内存记录标记是否开启。
3、CRYPTO_dbg_malloc
本函数用于分配内存空间,如果内存记录标记开启,则记录用户申请的内存。当需要记录内存信息时,该函数本身也需要申请内存插入哈希表,为了防止递归申请错误,它申请内存记录信息前必须暂时关闭内存记录标记,申请完毕再放开。
4、CRYPTO_dbg_free
释放内存,如果内存记录标记开启,还需要删除哈希表中对应的记录。
5、CRYPTO_mem_leaks
将内存泄露输出到BIO中。
6、CRYPTO_mem_leaks_fp
将内存泄露输出到FILE中(文件或者标准输出),该函数调用了CRYPTO_mem_leaks。
7、CRYPTO_mem_leaks_cb
处理内存泄露,输入参数为用户自己实现的处理内存泄露的函数地址。该函数只处理一个内存泄露,openssl通过lh_doall_arg调用用户函数来处理所有记录(泄露的内存)。
 
四 实例
  1. #include<openssl/crypto.h>
  2. #include<openssl/bio.h>
  3. int main()
  4. {
  5. char*p;
  6. BIO *b;
  7. CRYPTO_malloc_debug_init();
  8. CRYPTO_set_mem_debug_options(V_CRYPTO_MDEBUG_ALL);
  9. CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON);/*开户内存记录*/
  10. p=OPENSSL_malloc(4);
  11. CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_OFF);/*关闭内存记录*/
  12. b=BIO_new_file("leak.log","w");
  13. CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON);
  14. CRYPTO_mem_leaks(b);/*将内存泄露输出到FILE中*/
  15. OPENSSL_free(p);
  16. BIO_free(b);
  17. return0;
  18. }
运行结果
  1. [root@localhost ~]# cd /openssl-1.1.0c/test
  2. [root@localhost test]# gcc example3.c -o example3 -L/usr/lib -lssl -lcrypto
  3. [root@localhost test]#./example3
  4. [root@localhost test]# cat leak.log
  5. [21:15:32]0 file=example3.c, line=12, thread=140674812970944, number=4, address=01014010
  6. 4 bytes leaked in 1 chunks
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