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 y^fU_L?p
\r&@3a.>
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。 \?IwR]@y
\Xp"I5
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 {N`<e>A]{
J #5o
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。 69w"$Vk
[wxI
X
检查策略分析 ;'+cT.cmH
L*Cf&c`8r
首先,假定我们需要检测一个24小时运行的平台程序的内存泄漏情况,我们无法确定具体的内存泄漏速度,但是我们可以确定该程序在一定时间内(如10分钟)泄漏的内存量是接近的,设为L(eak)。 qf {B
Z-V%lRQ=b
考虑在10分钟的运行时间内程序新申请到的内存A(lloc),这部分内存其实包含了程序运行正常申请,并会在后续运行中进行释放的普通内存块N(ormal)和泄漏的内存L,即:A = N + L LR.+CxQ
)4C6+63OD&
在后续的运行中,由于N部分不断的申请和释放,所以这部分的总量基本上是不变的,而L部分由于只申请而不释放,占用的内存总量将会越来越大。 -C]a2
~#Mx&mZ
将这个结果放到运行时间轴上,现在我们观察程序运行中的20分钟,我们假定内存泄漏速度为dL/10分钟,时间轴如下: U~c;W@T
M)RQIl5
Q2PwO;E.`C
----------------|--------------------|-------------------|---------------------------- NGzqiu"J
Tn-2 Tn-1 Tn {iteC
1Ac1CsK*
)eyxAg
三点间隔均为10分钟,则我们有如下结论: >gl <$LQ?X
t9l7
% +y
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。 VAzJclB
u{d`
生成内存Dump文件的代码实现 (pg9cM]NA
)o,0aGo>Of
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$已经为我们提供了一整套手段,可以方便地进行内存追踪。具体实现步骤如下: @=1``z#
!Z)^c&
包含内存追踪所需库 b
DvbM
eF\C?4
在StdAfx.h中添加如下代码,注意必须定义宏_CRTDBG_MAP_ALLOC,否则后续dump文件将缺少内存块的代码位置。 I(S6DkU
N#ObxOE6T"
QQcj"s
#ifdef _DEBUG 2geC3v% 0o
//for memory leak check 9jO+ew
#define _CRTDBG_MAP_ALLOC //使生成的内存dump包含内存块分配的具体代码为止 U$Z}<8
#include oa7Hx<Y
#include MPc=cLv
#endif uwzT? C A6
K>6p5*&
znRhQ+8;!
启动内存追踪 g>CQO,s;w
M*uG`Eo&
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。 hgltD8,
1i2w<VG1
h!]A(T\J
//enable leak check K@hUif|([
_CrtSetDbgFlag( _CRTDBG_REPORT_FLAG); &9{BuBO[
,:{+
H
EC/R|\d?Un
将结果输出指向dump文件 xnOlV
[J
Xrj{
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: 9m!fW|4
B/}>UHM
55\mQ|.Jn
HANDLE hLogFile;//声明日志文件句柄 .@V>p6MV
hLogFile = CreateFile("./log/memleak.log", GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_WRITE|FILE_SHARE_READ, B:.rp.1
NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);//创建日志文件 aQFHB!
_CrtSetReportMode(_CRT_WARN, _CRTDBG_MODE_FILE);//将warn级别的内容都输出到文件(注意dump的 p-k qX
报告级别即为warning) -GjJrYOU
_CrtSetReportFile(_CRT_WARN, hLogFile);//将日志文件设置为告警的输出文件 S\(_"xJPp
N|}`p"
aoS1Yt'@
保存内存Dump @xEQ<g
J>35q'nN]F
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: T(DE^E@a
hrF4 a$
t"fD"Xpj
_CrtMemState s1, s2, s3;//定义3个临时内存状态 1doqznO
...... K(2s%
_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 QeoDq
//以下部分非必要,仅为方便后续分析增加信息 IgL8u
_CrtMemCheckpoint( &s2 ); "
cg>g/
if ( _CrtMemDifference( &s3, &s1, &s2) ) nc)`ISI
{ H_^c K
_CrtMemDumpStatistics( &s3 );//dump相邻时间点间的内存块变化 7O#>N}|
//for next compare a6_`V;
_CrtMemCheckpoint( &s1 ); r.5F^
} VXS9E383
time_t now = time(0); 1,,-R*x
struct tm *nowTime = localtime(&now); 3}+
\&[
_RPT4(_CRT_WARN,"%02d %02d:%02d:%02d snapshot dump.\n", S{6u\Vy
nowTime->tm_mday, nowTime->tm_hour,nowTime->tm_min,nowTime->tm_sec);//输出该次dump时间 `<q5RuU
5"U7I{\
S y~ 1U
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。 K#@FKv|("
bv "S(
dump文件内容示例如下: DP_ \%(A
%<t/xAge
4y]*"(sQ;
Detected memory leaks! tP-c>|cz
Dumping objects -> Pl4d(2
7
{20575884} normal block at 0x05C4C490, 87 bytes long. ;nE}%lT
Data: 02 00 1D 90 84 9F A6 89 00 00 00 00 00 00 00 00 ;]!
... z?xd\x
d:\xxxxx\xxxworker.cpp(903) : {20575705} normal block at 0x05D3EF90, 256 bytes long. |1o]d$3m
Data: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
8z"Yo7no
... sTDBK!9I
Object dump complete. FceT'
0 bytes in 0 Free Blocks. 5Mr:(|JyV
215968 bytes in 876 Normal Blocks. ,")7uMZaF\
0 bytes in 0 CRT Blocks. g=Lt2UIJ
0 bytes in 0 Ignore Blocks. ]Ea-?IhD
0 bytes in 0 Client Blocks. {YFru6$
Largest number used: 220044 bytes. ||f4f3R'
Total allocations: 7838322 bytes. RiklwR#~r/
10 16:29:14 snapshot dump. \N30SG?o
?AE%N.rnsi
UuGv= yC^6
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。 ^&By