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 ]$U xCu
e*+FpW@
空间,也产生了代代相传的内存泄漏问题。对于新手来说,最常犯的错误就是new出一个对象而忘记释放,对于一般小应用程序来说,一点内存空间不算什么。但是当内存泄漏问题出现在需要24小时运行的平台类程序上的时候,将会使系统可用内存飞速减少,最后耗尽系统资源,导致系统崩溃。 9}B`uJ
/(O$(35
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
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X1ZgSs+i
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。 s>0Nr
e4~>G?rM_
检查策略分析 Y(\T-
bI
)BfT7{WN
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)。
^ kST
.(J?a"
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 iHf-{[[Z
{pb>$G:gfx
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。 /7!""{1\\
@/r^%G
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: _"4xKh)
SI:U0gUc
9 Pw0m=4
----------------|--------------------|-------------------|---------------------------- 1 T130L
Tn-2 Tn-1 Tn 0Z|FZGRP
JT
fd#g?I
<p;k)S2J
三点间隔均为10分钟,则我们有如下结论: Hi_G
bCZ gcN
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。 $A3<G-4O
i{D=l7j|w
生成内存Dump文件的代码实现 +GsWTEz
jGrN\D?h
要完成如上的策略,我们首先需要能跟踪内存块的分配与释放情况,并且在运行时将分配情况保存到文件中,以便进行比较分析,所幸m$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: RzhWD^b B
v(OBXa9
包含内存追踪所需库 \c[IbL07
Mg#j3W}]
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。 2MA]j T
"RVcA",
(M
=Y&M'f
#ifdef _DEBUG m]*Bx%-1c
//for memory leak check B3Jgd,[
#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 9dMrgz&'
#include :';L/x>
#include cI]WrI2CQa
#endif ?Qb<-~~
j1
@\&m+;6
Th`skK&U
启动内存追踪 S osj$9E
1b8p~-LsU
上述步骤完成后,则可以在应用程序启动处添加如下代码,启动内存追踪,启动后程序将自动检测内存的分配与释放情况,并允许将结果输出。 4@.|_zY
%3HVFhl
iTW? W\d
//enable leak check Bx[rC
_CrtSetDbgFlag( _CRTDBG_REPORT_FLAG); %p&k5:4<"#
8G>>i)Sbg
vpPl$ga5bY
将结果输出指向dump文件 7u\*_mrv
VL9-NfeqR
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: Y^%T}yTtq
bVmAtm[
~.%K/=wK @
HANDLE hLogFile;//声明日志文件句柄 `V[!@b:
hLogFile = CreateFile("./log/memleak.log", GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_WRITE|FILE_SHARE_READ, iut`7
NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);//创建日志文件 5>J=YLq
_CrtSetReportMode(_CRT_WARN, _CRTDBG_MODE_FILE);//将warn级别的内容都输出到文件(注意dump的 U|G|l|Bl
报告级别即为warning) qH"Gm
_CrtSetReportFile(_CRT_WARN, hLogFile);//将日志文件设置为告警的输出文件 ]]}tdn _
WWT",gio
Gu=STb
保存内存Dump Ax oD8|
M5T9JWbN
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: xoB},Xl$D
k%[3Q>5iM
xUF_1hY
_CrtMemState s1, s2, s3;//定义3个临时内存状态 RvJ['(-
...... ,wKe
fpV;5
_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 "l={)=R
//以下部分非必要,仅为方便后续分析增加信息 vaf&X]p
_CrtMemCheckpoint( &s2 ); )'l*Tl
if ( _CrtMemDifference( &s3, &s1, &s2) ) A?G IBjs
{ 4`#F^2r!
_CrtMemDumpStatistics( &s3 );//dump相邻时间点间的内存块变化 vi@Lz3}::
//for next compare )m3q2W
_CrtMemCheckpoint( &s1 ); &;LqF#ZL
} I *c;H I
time_t now = time(0); ?Z\Yu'
struct tm *nowTime = localtime(&now); n6F/Ac:
_RPT4(_CRT_WARN,"%02d %02d:%02d:%02d snapshot dump.\n", PiFD^w
nowTime->tm_mday, nowTime->tm_hour,nowTime->tm_min,nowTime->tm_sec);//输出该次dump时间 z9W`FBg
BF{w)=@/'
5q@LxDy,b
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。 "i:T+#i({O
%hlspI(J
dump文件内容示例如下: [nxE)D
X &2oPo
hP J4Oj1O
Detected memory leaks! X\p,%hk \
Dumping objects -> \b}~2oX
{20575884} normal block at 0x05C4C490, 87 bytes long. MH|]\
Data: 02 00 1D 90 84 9F A6 89 00 00 00 00 00 00 00 00 #6Xs.*b5C
... {F&-7u0
d:\xxxxx\xxxworker.cpp(903) : {20575705} normal block at 0x05D3EF90, 256 bytes long. >-E<