1. 内存泄漏基础：定义、C/C++ 表现与 Camera HAL 性能影响

1.1 内存泄漏的定义

内存泄漏（Memory Leak）是指程序在运行过程中动态分配的堆内存，由于程序设计错误导致在不再需要时未能被释放，使得这部分内存既无法被程序自身再次使用，也无法被操作系统回收。随着程序持续运行，泄漏的内存不断累积，最终导致可用内存枯竭、系统性能下降甚至进程崩溃。

在 C/C++ 这类手动管理内存的语言中，内存泄漏尤为常见。开发者通过 malloc()、calloc()、realloc() 或 new 分配的内存，必须通过 free() 或 delete 显式释放。一旦丢失了指向已分配内存的指针，或释放逻辑被跳过，泄漏便已发生。

1.2 内存泄漏在 C/C++ 中的典型表现

C/C++ 内存泄漏的表现形式多样，以下列出 Camera HAL 开发中最常见的几种模式：

void leak() {
    int *p = (int*)malloc(100);
    p = NULL; // 原内存地址丢失
}

void process() {
    char *buf = new char[256];
    if (error) return; // 未 delete[]
    delete[] buf;
}

std::list<Buffer*> list;
list.push_back(new Buffer());
// 清空 list 前未遍历 delete

struct A { std::shared_ptr<B> b; };
struct B { std::shared_ptr<A> a; };
// 双方引用计数永不为 0

listener = new Listener();
service->register(listener);
// 析构时未调用 unregister

1.3 内存泄漏对 Camera HAL 性能的影响

Camera HAL（Hardware Abstraction Layer）是 Android 相机子系统中直接与硬件驱动交互的底层组件，运行在独立的 cameraserver 进程中。该进程对内存的敏感度极高，内存泄漏会从多个维度破坏其性能：

• 可用堆内存持续下降： 每次拍照、录像、预览流切换都会分配 buffer、metadata、pipeline 节点等对象。泄漏导致可用内存逐步减少，最终触发 std::bad_alloc 或 ENOMEM 错误。
• GC / 内存压力加剧： 虽然 HAL 层以 C/C++ 为主，但 Android 系统层会监控 native 进程的内存水位。当内存紧张时，系统频繁触发 kswapd 和 direct reclaim，导致 CPU 开销上升、帧率抖动。
• Buffer 分配失败： Camera 流依赖 ION/DMA-BUF 分配连续物理内存。native 堆泄漏会碎片化虚拟地址空间，导致大块连续映射失败，预览或录像直接黑屏。
• 进程被 LMK 杀死： 当 cameraserver 的 oom_score_adj 较高且内存不足时，系统会直接杀死该进程。用户表现为相机应用闪退或“无法连接到相机”。
• 调试与定位困难： 内存泄漏通常不会立即触发崩溃，而是经过数小时甚至数天后才暴露。在 Camera HAL 这种多线程、多 pipeline 的复杂环境中，定位泄漏源需要结合多种工具。

1.4 Camera HAL 内存泄漏的典型链路

下图展示了 Camera HAL 中一次典型的请求-处理-释放流程，以及泄漏可能发生的环节：

1.5 泄漏 vs 内存膨胀 vs 内存碎片

在讨论 Camera HAL 内存问题时，需要区分三个容易混淆的概念：