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 *#{.\R-D
4 d 1Y\
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。 {G*:N[pJp
E0?\DvA
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 eG)/&zQ8
ez<wEtS
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<H6D}
jU9zCMyNF
检查策略分析 }_D5, k
Iy 8E$B;
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)。 )PZ}^Fa
3U.B[7fOM
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 mWFZg.#?
Q*J ~wuE2
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。 TH}ycue
YKS'#F2
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: $Q7E#
E*b[.vUp
D;8V{Hs
----------------|--------------------|-------------------|---------------------------- _ JJ0pc9t
Tn-2 Tn-1 Tn an5kR_=
TD=/C|
;s/b_RN
三点间隔均为10分钟,则我们有如下结论: BU?MRcHC
U;A5-|C
Tn点总的内存分配量 An = N + dL * n,N为正常分配内存,dL*n为内存泄漏量的总和,而Tn-1点的内存总量则为 An-1 = N + dL*(n-1)。注意,我们这里不考虑释放的内存量,仅考虑增加的内存量。因此很明显单位时间内的内存泄漏量 dL = An - An-1。 {q>4:lsS
Vv"wf;#
生成内存Dump文件的代码实现 I4p= ?Ds
_e@qv;*
要完成如上的策略,我们首先需要能跟踪内存块的分配与释放情况,并且在运行时将分配情况保存到文件中,以便进行比较分析,所幸m$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: F'_8pD7
<rI$"=7
包含内存追踪所需库 %T*+t"\)
pvdZ>D-IU
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。 HG6{`i
[/,6O
Rw^YTv
#ifdef _DEBUG jN[6JY1
//for memory leak check g~["O!K3
#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 9@EnmtR
#include :/[ZgreN6
#include J?ZVzKTb>}
#endif Pds*M?&F
4qXUk:C@m
8ch~UBq/
启动内存追踪 `1v!sSR0R
$YQ&\[pDA
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。 [(UqPd$
xR6IXF>*
qJzK8eW
//enable leak check C>;8`6_!gU
_CrtSetDbgFlag( _CRTDBG_REPORT_FLAG); p. ~jo
#i=^WN<V
$I]x &cF
将结果输出指向dump文件 8GZjIW*0oq
bh"v{V`=0
由于默认情况下,内存泄漏的dump内容是输出到vs的debug输出窗口,但是对于服务类程序肯定没法开着vs的debug模式来追踪内存泄漏,所以必须将dump内容的输出转到dump文件中。在程序中添加如下部分: D&d:>.~u
snNg:rTL
4<>:]
HANDLE hLogFile;//声明日志文件句柄 '>3RZ&O
hLogFile = CreateFile("./log/memleak.log", GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_WRITE|FILE_SHARE_READ, zLK
~i>aW
NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);//创建日志文件 ~\IDg/9Cj
_CrtSetReportMode(_CRT_WARN, _CRTDBG_MODE_FILE);//将warn级别的内容都输出到文件(注意dump的 aC]l({-0
报告级别即为warning) ")gCA:1-
_CrtSetReportFile(_CRT_WARN, hLogFile);//将日志文件设置为告警的输出文件 3E@&wpj
Q+M3Pqy
M!DoR6
保存内存Dump nhhJUN?8
s;f u
完成了以上的设置,我们就可以在程序中添加如下代码,输出内存dump到指定的dump文件中: 5j01Mx
A
|MrH@v7S
Ntrn("!
_CrtMemState s1, s2, s3;//定义3个临时内存状态 LZ]pyoi
...... hQxe0Pdt
_CrtDumpMemoryLeaks();//Dump从程序开始运行到该时刻点,已分配而未释放的内存,即前述An b!P;xLcb
//以下部分非必要,仅为方便后续分析增加信息 zO]dQ$r\Z
_CrtMemCheckpoint( &s2 ); Q&a<9e&
if ( _CrtMemDifference( &s3, &s1, &s2) ) d~$t{46
{ SLB iQd.
_CrtMemDumpStatistics( &s3 );//dump相邻时间点间的内存块变化 OHvzK8
//for next compare ?0&>?-?
_CrtMemCheckpoint( &s1 ); rzj'!~>U
} kYa'
] m
time_t now = time(0); HliY
struct tm *nowTime = localtime(&now); =gyK*F(RK
_RPT4(_CRT_WARN,"%02d %02d:%02d:%02d snapshot dump.\n", 5h7DVr!
nowTime->tm_mday, nowTime->tm_hour,nowTime->tm_min,nowTime->tm_sec);//输出该次dump时间 7+-}8&syu
Rp9iX~A`e
S60`'!y
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。 9h=WWu',
F
RUt}*
dump文件内容示例如下: Dv{AZyqe
l7um9@[4
;.a)r
Detected memory leaks! 8rNxd=!
Dumping objects -> PelV67?M
{20575884} normal block at 0x05C4C490, 87 bytes long. #(4hX6?5AI
Data: 02 00 1D 90 84 9F A6 89 00 00 00 00 00 00 00 00 Om{ML,d
... CI{TgL:l
d:\xxxxx\xxxworker.cpp(903) : {20575705} normal block at 0x05D3EF90, 256 bytes long. <7Lz<{jaJ
Data: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 b#^D8_9h
... R:<AR.)K
Object dump complete. M<7*\1
0 bytes in 0 Free Blocks. lV="IP^7
215968 bytes in 876 Normal Blocks. 1S#bV} !
0 bytes in 0 CRT Blocks. 7si.]
0 bytes in 0 Ignore Blocks. []^>QsS(X
0 bytes in 0 Client Blocks. (o=iX,@'2
Largest number used: 220044 bytes. $MGd>3%y
Total allocations: 7838322 bytes. Nh-*Gt?
10 16:29:14 snapshot dump. Vi-@z;k
|@|D''u>6
KJSy7F
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。 qm_E/B
9V!K._Cb
解析Dump文件 ,%<77LE
M#|xj <p
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。 _<