メモリリークとは何か? 発生する原因は?

概要

  • アプリケーションが割り当てられたメモリを返さないとメモリリークが発生し、メモリを徐々に消費して最終的にシステムがクラッシュする可能性があります。
  • メモリリークは、システムのRAM使用量を監視し、メモリを消費し続けるアプリケーションやプロセスを特定することで検出できます。
  • メモリリークのエラーを修正して保護するための最善の方法は、オペレーティングシステム、使用しているアプリ、プログラムを常に最新の状態に保つことです。

コンピューターの速度、性能、新しさを問わず、メモリリークなどの問題は発生する可能性があります。

しかし、メモリリークとは正確にはどのようなもので、どのように発生するのでしょうか?

メモリリークとは?

コンピューターメモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)と呼ばれ、コンピューターで実行されているオペレーティングシステム、プログラム、サービスに関する情報を一時的に格納します。RAMは高速で、SSDよりも高速なため、頻繁にアクセスされるデータを格納するのに適しています。

アプリケーションは必要に応じてメモリを使用し、操作、次の操作、頻繁に要求されるデータなどの情報を格納します。アプリケーションが割り当てられたメモリを使用しなくなると、メモリが解放されたことを示す信号が送信されます。しかし、プログラムが割り当てられたメモリを返さずに実行を続けると、利用可能なメモリを徐々に消費し続け、いずれも返さずに、最終的にシステムがクラッシュします。

メモリリークを検出する方法

システムがメモリ不足になると、「コンピューターのメモリが不足しています」という警告メッセージが画面に表示されます。これは、すべての主要なオペレーティングシステムで表示されるメッセージで、このメッセージが表示されると、パフォーマンスが低下し、システムが誤動作し始めます。

メモリリークをチェックする最も簡単な方法は、システムのRAM使用量を確認することです。アプリケーションまたはプロセスがメモリを消費し続けている場合は、メモリリークの可能性があります。たとえば、下の画像では、Google Chromeが大量のメモリを使用していますが、Chromeのウィンドウを5つ開き、タブを約20個開き、32GBのRAMがインストールされています。そのため、数値は高いですが、実際には問題ありません。プロセスリストを見て、Spotifyが同様の量のRAMを使用していることが判明した場合、問題があり、メモリリークの可能性があります。

WindowsでRAM使用量を確認する方法

  1. タスクバーを右クリックして、タスクマネージャーを選択します。
  2. プロセスタブで、メモリ列をソートして、最大の値が上になるようにします。
  3. 上位のアプリケーションが正しい量のメモリを使用しているかどうかを確認します。

プロセスを終了するには、プロセスを右クリックしてタスクの終了を選択します。

macOSでRAM使用量を確認する方法

  1. アプリケーション > ユーティリティに移動し、アクティビティモニターを開きます。
  2. アクティビティモニターウィンドウの上部にあるメモリタブを選択します。
  3. メモリ列をソートして、最大の値が上になるようにします。
  4. 終了するアプリまたはプロセスを選択し、停止ボタンを選択します。

macOSでは、終了または強制終了の2つのオプションが表示されます。後者は、プロセスをすぐに終了し、保存されていないデータを削除しようとします。

システムモニターを使用してLinuxでRAM使用量を確認する方法

Linuxデスクトップ環境ごとにシステムモニターのバージョンが異なるため、手順が異なる場合があります。通常、スタートメニュー、スタートメニューと同等のもの、またはシステム検索ツールにsystem monitorと入力し、最良の一致を選択します。

システムモニターが開いたら、メモリタブまたは列をソートして最大の値が上になるようにし、アプリまたはプロセスが過剰なメモリを使用していないかどうかを確認します。システムの状態を確認するためのLinuxコマンドもあり、RAM使用量を表示できます。

メモリリークの影響

メモリリークの影響と問題は、クライアントアプリケーションまたはサーバーアプリケーションの使用によって異なります。

クライアントアプリケーション(デスクトップと携帯電話)

これらの場合、メモリリークの影響はそれほど深刻ではありません。アプリケーションが終了すると、割り当てられたメモリが解放されるためです。そのため、システムの不安定さは発生しません。メモリ使用量が過剰なために発生する可能性のある問題を次に示します。

  • システムが動作を遅くする可能性があります。
  • コンピューター上のアプリが突然終了する可能性があります。
  • メモリを割り当てるコンピューターのアプリケーションコードがクラッシュして、バグが発生する可能性があります。

しかし、より深刻なケースでは、メモリリークによりコードインジェクション攻撃の機会が生まれ、データの損失やその他のセキュリティ問題につながる可能性があります。

サーバーアプリケーション

サーバーは通常、再起動せずに長時間実行されるため、この場合のメモリリークの問題は悪化します。この場合の問題は、デスクトップアプリケーションの場合と同じです。メモリは数日、数週間、数か月かけて消費され、サーバーのパフォーマンスが低下します。バグが発生し始め、最終的にはサーバーが動作しなくなります。

クライアントアプリケーションと同様に、長期間にわたるメモリリークは、攻撃者がコードインジェクション攻撃を悪用してデータを侵害する機会を生み出す可能性があります。

メモリリークを防ぐ方法

コーディングに関しては、ほとんどのプログラミング言語には、不要になったメモリを解放するガベージコレクターなどの、開発者を支援する自動メモリ管理機能があります。ガベージコレクターにはさまざまな種類があり、アプリケーションのガベージコレクターの機能を理解することは、メモリリークを防ぐための重要なステップです。 メモリリークを防ぐもう1つの方法は、不要なリソースを破棄するコードを作成することです。リソースの作業が完了し、メモリが使用されなくなったことを示す特定のコードを書く必要があります。ループが完全に実行されるようにして、メモリリークの発生を回避してください。 ただし、コーディングを行っておらず、自宅のPCでメモリリークが発生している場合は、システムを再起動するとメモリリークが修正され、一時的なバグであれば再発を防ぐことができます。また、Windows、macOS、Linuxのいずれを使用しているかに関係なく、使用しているオペレーティングシステムを更新する必要があります。コードの不具合やその他のバグによって発生したメモリリークは、オペレーティングシステムまたは問題のプログラムを更新することで、おそらく修正されます。マシンを常に最新の状態に保つことが重要です。

Windowsの組み込みツールを使用してメモリリークを修正する方法

前述のとおり、Windows、macOS、Linuxのメモリリークを見つけて修正する方法について詳しく説明しました。ただし、Windowsでメモリリークを修正するために試すことができる追加の方法がいくつかあります。

Windowsリソースモニター

Windowsリソースモニターは、システムリソースのリアルタイムデータを提供することで、メモリリークの問題を理解するのにも役立ちます。
  1. スタートメニューの検索バーにリソースモニターを入力し、最良の一致を選択します。
  2. メモリタブを選択します。
  3. コミットタブをソートして、最大の値が表示されるようにします。
前述のとおり、アプリケーションがメモリを過剰に使用しているかどうかを確認する必要があります。

スタートアップ時に実行されているプログラムを無効にする方法

場合によっては、スタートアップ時に実行されているプログラムがメモリリークを引き起こす可能性があります。この問題に対処するには、アプリを無効にして、システムを起動したときに問題が発生しないようにします。
  1. Ctrl + Shift + Escを押してタスクマネージャーを開き、スタートアップタブを開きます。
  2. スタートアップ時に起動を停止するプログラムを見つけます。
  3. 右クリックして無効にするを選択します。
これにより、スタートアップ関連のメモリリークの問題はすべて解決されますが、後でプログラムを開くとメモリリークの問題が続く可能性があることに注意してください。その場合は、プログラムをアンインストールすることをお勧めします。

メモリリークを減らし、コンピューターのパフォーマンスを向上させる

メモリリークはイライラする可能性があり、コンピューターの速度が大幅に低下し、最終的にはクラッシュする可能性があります。イライラから危険なものまであり、深刻なシステムの安定性の問題につながる可能性があります。 メモリリークの問題を修正するための最善の選択肢の1つは、システムと使用しているアプリを更新することです。メモリリークは、ある種のバグが原因である可能性があるためです。