[問題] 在thread裡面free memory

[Lipraxde (靜夜)]

開發平台(Platform): (Ex: Win10, Linux, ...) 
Linux 4.12.13-1-ARCH x86_64

編譯器(Ex: GCC, clang, VC++...)+目標環境(跟開發平台不同的話需列出)
gcc 7.2.0
Glibc 2.26

問題(Question)：
我想要在main裡面malloc後把指標傳到thread裡，在thread結束前free記憶體。

結果記憶體用量會隨著操作次數漸漸變大。

程式大致上長像這樣：

void *test(void *p)
{
    pthread_detach(pthread_self());
    free(p);
    pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    ... other code ...

    pthread_t tid;
    void *p = malloc(8*1024*1024);
    pthread_create(&tid, NULL, test, p);

    ... other code ...
}

在main裡面做了很多次malloc、pthread_create的動作。

有確認過free都有執行到，如果不做malloc、free，單純建立theard然後退出都正常。

不過兩者合在一起用的時候就漸漸的把記憶體吃掉了。

還有哪裡可能有記憶體沒釋放到嗎？

預期的正確結果(Expected Output)：
記憶體用量不會一直增加

錯誤結果(Wrong Output)：
記憶體用量漸漸增加

程式碼(Code)：(請善用置底文網頁, 記得排版) 
完整的程式：https://ideone.com/SKWT5Q

補充說明(Supplement)：
1.執行程式每次被吃的記憶體量會有一點點不一樣。

2.如果是在main裡面free的話就不會這樣。

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 223.136.241.143
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1512477084.A.9EE.html
推 jerryh001: 你有檢查thread結束了嗎？ 會不會只是還沒切換到那個th
→ jerryh001: read
→ stupid0319: 你知道8*1024*1024要多少個分頁嗎
我有cat /proc/${pid}/status看過，最後Threads=1。
malloc要多少個分頁會有影響嗎？我設這麼大是想說如果沒free到應該會很明顯。
不過我的程式不會佔到那麼大，這個動作大概做1000次才會多吃1Mib左右的空間。
※ 編輯: Lipraxde (223.136.241.143), 12/05/2017 21:15:24
→ stupid0319: 感覺pthread_detach放的位置很奇怪...是我的錯覺嗎
我是看網路上有人這樣用 OwO
※ 編輯: Lipraxde (223.136.241.143), 12/05/2017 21:21:50
→ stupid0319: 假如主線程跑比較多迴圈,而執行緒卡住這種情況呢?
不太懂你的意思，我都在pthread_exit前一道指令free的，如果有thread卡住的話剩下的
thread應該不會只有1條。
※ 編輯: Lipraxde (223.136.241.143), 12/05/2017 21:45:44
推 Qbsuran: detach位置沒問題 malloc在某些情況不是thread safe
我有對malloc、free加互斥鎖過，結果一樣。(這個example比較單純，應該還好)
※ 編輯: Lipraxde (223.136.241.143), 12/05/2017 21:47:59
→ galic: detach沒問題 他只是改狀態而已
→ galic: 先報個環境版本上來吧 glibc kernel等等
OK，glibc版本2.26(其他有更新在上面)

→ galic: malloc和free從很早開始就一直都是thead safety
推 jasonwu23: 看起來沒問題 有沒有完整一點的程式碼 我想看會一點點
→ jasonwu23: 增加的版本 有可能別的地方leak
https://ideone.com/SKWT5Q
這個是我把遇到的情況簡化過的，它的確會慢慢變大，for迴圈多跑個幾次就看的出來。
還是你是想看我的作業>///<，已經被我改成在main裡面free了 @w@
※ 編輯: Lipraxde (223.136.241.143), 12/05/2017 22:14:17
→ galic: 我猜啦 你配置的記憶體很大 glibc會改用mmap/munmap
→ galic: 這會比小記憶體用的brk/sbrk方法慢上許多
→ galic: 你可以用malloc_stats() 觀察
用malloc_stats看了之後覺得很奇怪，每次in use bytes都增加1184 bytes，那是啥？
是說我試過配置較小的記憶體了，不過用量還是會慢慢變大...
※ 編輯: Lipraxde (223.136.241.143), 12/05/2017 22:41:25
→ galic: 小是多小? 預設是超過128*1024就會用mmap
8個byte~
※ 編輯: Lipraxde (223.136.241.143), 12/05/2017 23:04:45
推 Killercat: valgrind跑一次看看 這個應該抓得出來
→ galic: 同樓上 我用相似環境跑沒問題... 用valgrind跑吧
→ galic: 然後你所謂的"記憶體用量" 是從哪邊觀察的?
用top跟你說的malloc_stats看的，不然我明天用valgrind、換台電腦試試看好了。
(好像在哪邊看到說free不一定會馬上還給系統，不過應該不是這個問題。因為我free完用
malloc可以得到相同的位置，可是還是會越吃越多Q_Q)
※ 編輯: Lipraxde (223.136.241.143), 12/05/2017 23:25:29
推 Bencrie: 都要跑 valgrind 了就直接用它測記憶體用量吧
→ Bencrie: google 一下 valgrind massif
→ galic: XD 竟然能用top觀察到 這程式跑沒幾秒
改成無窮迴圈一直跑就能看到它越來越大隻了。
用valgrind看有時候有still reachable: 1,612 bytes in 4 blocks，有時候又沒有。
偶爾還底下還會出現：ERROR SUMMARY: 1 errors from 1 contexts。
※ 編輯: Lipraxde (140.118.202.43), 12/06/2017 12:05:53
→ galic: still reachable的那個別管他 pthread_create配置的空間
→ galic: thread死掉不會歸還 為了效能 下次pthread_create會reuse
→ galic: 很多std library實作上都有類似操作 光malloc系列有一大堆
→ Lipraxde: pthread會reuse的話應該不會一直無限膨脹阿。
→ Lipraxde: 如果是在main裡面用pthread_join把指標接回來free，過一
→ Lipraxde: 陣子自己就會變回遠本的大小了。(而且沒有still reachab
→ Lipraxde: le)
→ Lipraxde: 我之後應該會避免這樣用吧，雖然變大的速度不快但是看起
→ Lipraxde: 來真的很不舒服。
→ galic: 我的意思是你從valgrind觀察到的still reachable是pthread
→ galic: 走detach的話沒辦法free pthread create的空間 但是下次
→ galic: pthread create的時候會去reuse 若沒被reuse 整個程式結束
→ galic: 後 還是能正確的被OS回收 所以這種std library實作造成的
→ galic: 常見的still reachable 並不算是真正的memory leak
→ galic: 也不該是造成你程式記憶體不斷膨脹的主因
→ Lipraxde: 恩，瞭解了…那真正的問題是出在error發生的時候嗎？那
→ Lipraxde: 次的still reachable特別大。
→ galic: 下"--leak-check=full --show-leak-kinds=reachable"看看
→ galic: 看看特別大的那次是誰造成的 XD
→ galic: 你提了之後我才想到 你改成全部由malloc的thread來free之後
→ galic: 狀況就不存在 所以問題可能出在由不同thread來malloc和free
→ Lipraxde: 我剛剛想到之前用malloc_stats看的時候的確是有一直增加
→ Lipraxde: 記憶體用量(每做一次多佔用1184bytes)，跟用valgrind得
→ Lipraxde: 到的log不太一樣。
→ Lipraxde: 那個error是偶然間跑出來的，目前只出現一次QQ