C++内存分配与释放均由用户代码自行控制,灵活的机制有如潘多拉之盒,即让程序员有了更广的发挥 RLNuH2y;
4ZpF1Zc4B
空间,也产生了代代相传的内存泄漏问题。对于新手来说,最常犯的错误就是new出一个对象而忘记释放,对于一般小应用程序来说,一点内存空间不算什么。但是当内存泄漏问题出现在需要24小时运行的平台类程序上的时候,将会使系统可用内存飞速减少,最后耗尽系统资源,导致系统崩溃。 XF$]KAL0
Tk&9Klo
所以学会如何防止并检查内存泄漏,是一个合格的c++程序员必须具备的能力。但是由于内存泄漏是程序运行并满足一定条件时才会发生,直接从代码中查出泄漏原因的难度较大,而且一旦内存泄漏发生在多线程程序中,从大量的代码中要靠人工找出泄漏原因,无论对新人还是老手都是一场噩梦 C&N4<2b
s,H(m8#>
本文介绍一种在VS2003中检查内存泄漏的方法,供各位新人老手参考,在VC6中实现需要做一些变动,详情可自行参照相关资料。 C)p<M H<
%5?-g[
检查策略分析 B
RjKV
4^_Au^8R(
首先,假定我们需要检测一个24小时运行的平台程序的内存泄漏情况,我们无法确定具体的内存泄漏速度,但是我们可以确定该程序在一定时间内(如10分钟)泄漏的内存量是接近的,设为L(eak)。 9?chCO(@
^l&4UnLlc
考虑在10分钟的运行时间内程序新申请到的内存A(lloc),这部分内存其实包含了程序运行正常申请,并会在后续运行中进行释放的普通内存块N(ormal)和泄漏的内存L,即:A = N + L ky$:C,1t
VQMd[/
在后续的运行中,由于N部分不断的申请和释放,所以这部分的总量基本上是不变的,而L部分由于只申请而不释放,占用的内存总量将会越来越大。 |o=ST
t`t:qko
将这个结果放到运行时间轴上,现在我们观察程序运行中的20分钟,我们假定内存泄漏速度为dL/10分钟,时间轴如下: jYID44$
bI6wE'h
7Sq{A@ET
----------------|--------------------|-------------------|---------------------------- @i-@mxk6<
Tn-2 Tn-1 Tn DeQ'U!?+N
%&+R":Bw
.0W4Dp
三点间隔均为10分钟,则我们有如下结论: KVpAV$|e
SLOYlRGCi
Tn点总的内存分配量 An = N + dL * n,N为正常分配内存,dL*n为内存泄漏量的总和,而Tn-1点的内存总量则为 An-1 = N + dL*(n-1)。注意,我们这里不考虑释放的内存量,仅考虑增加的内存量。因此很明显单位时间内的内存泄漏量 dL = An - An-1。 +{i"G,3
ef:$1VIBda
生成内存Dump文件的代码实现 lY9M<8g
N%|Vzc
要完成如上的策略,我们首先需要能跟踪内存块的分配与释放情况,并且在运行时将分配情况保存到文件中,以便进行比较分析,所幸m$已经为我们提供了一整套手段,可以方便地进行内存追踪。具体实现步骤如下: xh^ZI6L<
=M{CZm
包含内存追踪所需库 } %CbZ/7&
T-2p`b}hW
在StdAfx.h中添加如下代码,注意必须定义宏_CRTDBG_MAP_ALLOC,否则后续dump文件将缺少内存块的代码位置。 bK$D lBZ
`yXx[deY
mW0&uSMD
#ifdef _DEBUG ieRBD6_
//for memory leak check G:C6`uiy`
#define _CRTDBG_MAP_ALLOC //使生成的内存dump包含内存块分配的具体代码为止 <&EO=A
#include "|r^l
#include | 4oM+n;Y
#endif _QUu'zJ
V3~a!k
8421-c6y>
启动内存追踪 B "F`OS[
^O Xr: P
上述步骤完成后,则可以在应用程序启动处添加如下代码,启动内存追踪,启动后程序将自动检测内存的分配与释放情况,并允许将结果输出。 Q[Sd
s5aOAyb*w
$0S#d@v}
//enable leak check vJAAAS
_CrtSetDbgFlag( _CRTDBG_REPORT_FLAG); G[<[#$(
IH5} Az
'7LJuMp$#
将结果输出指向dump文件 ~7 L)n
UEQ'D9
由于默认情况下,内存泄漏的dump内容是输出到vs的debug输出窗口,但是对于服务类程序肯定没法开着vs的debug模式来追踪内存泄漏,所以必须将dump内容的输出转到dump文件中。在程序中添加如下部分: ~eOj:H
fQTA@WAr
1o~U+s_r
HANDLE hLogFile;//声明日志文件句柄 s]<r
hLogFile = CreateFile("./log/memleak.log", GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_WRITE|FILE_SHARE_READ, v\9,j
NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);//创建日志文件 p2c=;5|/Q
_CrtSetReportMode(_CRT_WARN, _CRTDBG_MODE_FILE);//将warn级别的内容都输出到文件(注意dump的 $N+{r=
报告级别即为warning) hB$Y4~T%
_CrtSetReportFile(_CRT_WARN, hLogFile);//将日志文件设置为告警的输出文件 =
EChH@3
%OTA5
d7tD|[(J
保存内存Dump SAE'?_
K!D!b'|bb
完成了以上的设置,我们就可以在程序中添加如下代码,输出内存dump到指定的dump文件中: R{xyme@"^
. (*kgv@3x
ZR-s{2sl
_CrtMemState s1, s2, s3;//定义3个临时内存状态 &G@-yQ
...... Kg TGxCH
_CrtDumpMemoryLeaks();//Dump从程序开始运行到该时刻点,已分配而未释放的内存,即前述An kl3S~gE4@
//以下部分非必要,仅为方便后续分析增加信息 :UDn^(#
_CrtMemCheckpoint( &s2 ); 0B$7S,2
if ( _CrtMemDifference( &s3, &s1, &s2) ) ~UJu
@M
{ <,4R2'
_CrtMemDumpStatistics( &s3 );//dump相邻时间点间的内存块变化 vXM/nw|5
//for next compare ['4\O43yv
_CrtMemCheckpoint( &s1 ); JGO$4DK-1
} ogc('HqF^'
time_t now = time(0); ks%7W
-
struct tm *nowTime = localtime(&now); a[74%L?
_RPT4(_CRT_WARN,"%02d %02d:%02d:%02d snapshot dump.\n", ['OCw {<
nowTime->tm_mday, nowTime->tm_hour,nowTime->tm_min,nowTime->tm_sec);//输出该次dump时间 1S[5#ewB;j
^'u;e(AaE
t3#H@0<
以上代码最好放在一个函数中由定时器定期触发,或者手动snapshot生成相等时间段的内存dump。 F2PLy
q
HLoQ}oK|K
dump文件内容示例如下: l@Eq|y,
Q(;B)
OBw`!G*w
Detected memory leaks! _[{:!?-?
Dumping objects -> ,7fc41O3V
{20575884} normal block at 0x05C4C490, 87 bytes long. '=Kof1
Data: 02 00 1D 90 84 9F A6 89 00 00 00 00 00 00 00 00 (&P0la1
... gR-Qj
d:\xxxxx\xxxworker.cpp(903) : {20575705} normal block at 0x05D3EF90, 256 bytes long. [#>$k
6F*
Data: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ZP63Alt
... u_6BHsU
Object dump complete. _+Jf.n20
0 bytes in 0 Free Blocks. |1QbO`f/F
215968 bytes in 876 Normal Blocks. BheEI;}
0 bytes in 0 CRT Blocks. R0hctT1j
0 bytes in 0 Ignore Blocks. 4`UL1)A]
0 bytes in 0 Client Blocks. }@:QYTBi }
Largest number used: 220044 bytes. O{B
e )E~
Total allocations: 7838322 bytes. csdOIF
10 16:29:14 snapshot dump. u$%D9Z ^
g",w kO|
d(DX(xg
上面红色部分即为用户代码中分配而未释放的内存块位置。 :<t{ =0G
8G5)o`
解析Dump文件 \Sw+]pr~
yK&*,J
|
前面我们已经通过dump文件获取到各时刻点的内存dump,根据前面的分析策略,我们只需要将第n次dump的内存块分配情况An,与第n-1次dump内存块分配情况An-1作比较,即可定位到发生内存泄漏的位置。由于dump文件一般容量巨大,*人工进行对比几乎不可能,所以仅介绍比较的思路,各位需要自行制作小工具进行处理。 ANFg]g.Az
.?i-rTF:
1、提取两个相邻时间点的dump文件D1和D2,设D1是D2之前的dump {n'qKurxY
n(Q\',C
2、各自提取dump文件中用户代码分配的内存块(即有明确代码位置,而且为normal block的内存块),分别根据内存块ID(如“d:\xxxxx\xxxworker.cpp(903) : {20575705}”红色部分)保存在列表L1和L2 sR>`QIi(a
m,@1LwBH
3、遍历列表L2,记录内存块ID没有在L1中出现过的内存块,这些内存块即为可能泄漏的内存 F[7Kw"~J
d@D;'2}Yc
4、根据3的结果,按照内存的分配代码位置,统计各处代码泄漏的内存块个数,降序排列,分配次数越多的代码,内存泄漏可能性越大。