ESP-IDF 蓝牙 BLUFI 组件内存泄漏问题分析与修复

问题背景

在 ESP-IDF 蓝牙协议栈中，BLUFI（Bluetooth Fast Internet）是一个重要的组件，用于通过蓝牙进行 Wi-Fi 配置。开发者在 ESP32-C6 平台上使用 ESP-IDF v5.4-dev 版本时，发现反复调用 esp_blufi_host_init 和 esp_blufi_host_deinit 函数会导致内存泄漏问题。

问题现象

每次初始化-反初始化 BLUFI 组件后，系统会泄漏 272 字节内存。经过分析，这是由于在初始化过程中分配的内存缓冲区在反初始化时未被正确释放导致的。

技术分析

在 esp_blufi.c 文件中，初始化过程中通过 os_msys_get 函数为 GATT 服务和特征值分配了内存缓冲区：

1. 为 GATT 服务定义中的每个特征值分配缓冲区
2. 为每个特征描述符分配缓冲区

这些缓冲区存储在全局变量 gatt_values 数组中，但在反初始化函数 esp_blufi_btc_deinit 中，这些缓冲区没有被释放，导致内存泄漏。

解决方案

正确的做法是在反初始化时遍历 GATT 服务定义结构，释放所有已分配的缓冲区：

1. 遍历 GATT 服务定义数组
2. 对于每个服务，遍历其特征定义
3. 释放特征值缓冲区
4. 对于每个特征，遍历其描述符定义
5. 释放描述符值缓冲区

修复实现

以下是修复后的反初始化函数核心逻辑：

void esp_blufi_btc_deinit(void)
{
    int i = 0;
    const struct ble_gatt_svc_def *svc;
    const struct ble_gatt_chr_def *chr;
    const struct ble_gatt_dsc_def *dsc;

    for (svc = gatt_svr_svcs; svc && svc->uuid; svc++) {
        for (chr = svc->characteristics; chr && chr->uuid; chr++) {
            os_mbuf_free(gatt_values[i].buf);
            ++i;
            
            for (dsc = chr->descriptors; dsc && dsc->uuid; dsc++) {
                os_mbuf_free(gatt_values[i].buf);
                ++i;
            }
        }
    }
    
    btc_deinit();
}

最佳实践建议

1. 资源管理：在使用类似 BLUFI 这样的组件时，应当注意成对调用初始化和反初始化函数
2. 内存检查：在开发过程中可以使用 ESP-IDF 提供的内存调试工具检查内存泄漏
3. 版本更新：建议开发者及时更新到最新版本的 ESP-IDF，以获取官方修复

总结

内存管理是嵌入式系统开发中的重要课题。通过对 BLUFI 组件内存泄漏问题的分析和修复，我们不仅解决了具体问题，也加深了对 ESP-IDF 蓝牙协议栈内存管理机制的理解。开发者在使用类似功能时，应当特别注意资源的申请和释放配对，确保系统的稳定性和可靠性。