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 sBa:|(Y.
4jTO:aPh_
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。 y-nv#Ejr
SF+L-R<e
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 nCWoco.xy
gFHBIN;u
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。 ='b)6R
S%}G 8Ty
检查策略分析 v"ORn5
Q\kWQOB_
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)。 >zX^*T#
Q;y5E`G
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 9GCK3
)G^k$j
在后续的运行中,由于N部分不断的申请和释放,所以这部分的总量基本上是不变的,而L部分由于只申请而不释放,占用的内存总量将会越来越大。 ^U5N!"6R
}aE'
将这个结果放到运行时间轴上,现在我们观察程序运行中的20分钟,我们假定内存泄漏速度为dL/10分钟,时间轴如下: FsWp>}o
WVpx
G6a 2]
----------------|--------------------|-------------------|---------------------------- /96lvn]8lO
Tn-2 Tn-1 Tn dV
:}
!"qT2<A
[niFJIsc
三点间隔均为10分钟,则我们有如下结论: _3 oo%?}
VED~v#.c
Tn点总的内存分配量 An = N + dL * n,N为正常分配内存,dL*n为内存泄漏量的总和,而Tn-1点的内存总量则为 An-1 = N + dL*(n-1)。注意,我们这里不考虑释放的内存量,仅考虑增加的内存量。因此很明显单位时间内的内存泄漏量 dL = An - An-1。 *w(n%f
QCZ88\jX[
生成内存Dump文件的代码实现 GLecBF+>F
a'jUM+D;
要完成如上的策略,我们首先需要能跟踪内存块的分配与释放情况,并且在运行时将分配情况保存到文件中,以便进行比较分析,所幸m$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: TY %zw6 #p
"J+L]IC?AD
包含内存追踪所需库 "0jwCX
Cu
Q%d%Io\-t
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。 I]W7FZ=o
7afG4
(<k
(i%bQZt^?
#ifdef _DEBUG :E6*m\X!3
//for memory leak check vkhPE(f
#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 PaQ lQ#
#include !nkIXgWz
#include e_Hpai<b
#endif !`?i>k?Q E
d"db`8 ;S
dFw+nGN
启动内存追踪 b5=|1SjR
j#2Xw25
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。 TaYl[I
uCB9;+ Hjw
;a1DIUm'
//enable leak check q C cLd7`$
_CrtSetDbgFlag( _CRTDBG_REPORT_FLAG); B<r0y
|X:`o;Uma
:stHc,
将结果输出指向dump文件 .W~XX
: H;S"D
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: 6Y]P7j
,.ivdg(/
oOND]>
HANDLE hLogFile;//声明日志文件句柄 ^P~,bO&H.Z
hLogFile = CreateFile("./log/memleak.log", GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_WRITE|FILE_SHARE_READ, vi^YtA
NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);//创建日志文件 _";w*lg}
_CrtSetReportMode(_CRT_WARN, _CRTDBG_MODE_FILE);//将warn级别的内容都输出到文件(注意dump的 rrRv 7J&Q
报告级别即为warning) o5&b'WUJ=
_CrtSetReportFile(_CRT_WARN, hLogFile);//将日志文件设置为告警的输出文件 :
pUu_
<lIm==U<-
_xh)]R
保存内存Dump t{iRCj
tT)s,R%
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: -~8PI2
tkk8b6%h?p
o"X..m<
_CrtMemState s1, s2, s3;//定义3个临时内存状态 ,v})
...... q&>fKS nKs
_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 V~ KWy@7
//以下部分非必要,仅为方便后续分析增加信息 f?/OV *
_CrtMemCheckpoint( &s2 ); RN)XIf$@_
if ( _CrtMemDifference( &s3, &s1, &s2) ) r&a}U6k(y
{ {f`Y\_r$@
_CrtMemDumpStatistics( &s3 );//dump相邻时间点间的内存块变化 }WFI/W'
//for next compare MF'Z?M
_CrtMemCheckpoint( &s1 ); yOEy3d=*
} P=,\wM6T|
time_t now = time(0); Yz0fOX
struct tm *nowTime = localtime(&now); !J;Bm,Xn6
_RPT4(_CRT_WARN,"%02d %02d:%02d:%02d snapshot dump.\n", :$u[1&6
nowTime->tm_mday, nowTime->tm_hour,nowTime->tm_min,nowTime->tm_sec);//输出该次dump时间 6~0kb_td
cKkH*0B5
s(Gs?6}>T
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。 +d=f_@i
,5Wu
dump文件内容示例如下: Xn=yC Pi
kB CU+FC
Z ;rM@x
Detected memory leaks! H*k\C
Dumping objects -> }(u:K}8
{20575884} normal block at 0x05C4C490, 87 bytes long. KPz0;2}
Data: 02 00 1D 90 84 9F A6 89 00 00 00 00 00 00 00 00 BZ.l[LMp
... ${z#{c1
d:\xxxxx\xxxworker.cpp(903) : {20575705} normal block at 0x05D3EF90, 256 bytes long. eC<RM Q4
Data: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 sjLMM_'
... [6RODp3')
Object dump complete. Rl cL(HM
0 bytes in 0 Free Blocks. ;
k.@=
215968 bytes in 876 Normal Blocks. ui)mYR[8X
0 bytes in 0 CRT Blocks. l#v52
0 bytes in 0 Ignore Blocks. z{ eZsh
b
0 bytes in 0 Client Blocks. D>{`I'
Largest number used: 220044 bytes. J#Y0R"fo
Total allocations: 7838322 bytes. SPlt=*C#_
10 16:29:14 snapshot dump. J1O1! .
~;$QSO\2h
L3oL>r'|
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。 .yfp-n4H
$s}w23nB
解析Dump文件 :F"IOPfU5[
<& PU%^Ha
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。 =\2gnk~
am? k
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
YMv}]
&@@PJ!&
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 Cx~;oWZ
Mn&_R{{=
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 7W SP0Xyz
C=oeRc'r1W
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。