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 E<y0;l?H<
Js.2R$o =*
空间,也产生了代代相传的内存泄漏问题。对于新手来说,最常犯的错误就是new出一个对象而忘记释放,对于一般小应用程序来说,一点内存空间不算什么。但是当内存泄漏问题出现在需要24小时运行的平台类程序上的时候,将会使系统可用内存飞速减少,最后耗尽系统资源,导致系统崩溃。 Y[#EFM
}rRf4te
所以学会如何防止并检查内存泄漏,是一个合格的c++程序员必须具备的能力。但是由于内存泄漏是程序运行并满足一定条件时才会发生,直接从代码中查出泄漏原因的难度较大,而且一旦内存泄漏发生在多线程程序中,从大量的代码中要靠人工找出泄漏原因,无论对新人还是老手都是一场噩梦 @i U@JE`C
?RNm8,M
本文介绍一种在VS2003中检查内存泄漏的方法,供各位新人老手参考,在VC6中实现需要做一些变动,详情可自行参照相关资料。
&NM.}f
DryN}EMOKD
检查策略分析 p~Di\AQ/
j51Wod<[
首先,假定我们需要检测一个24小时运行的平台程序的内存泄漏情况,我们无法确定具体的内存泄漏速度,但是我们可以确定该程序在一定时间内(如10分钟)泄漏的内存量是接近的,设为L(eak)。 >+Z BQ]~
FxeDjAP
考虑在10分钟的运行时间内程序新申请到的内存A(lloc),这部分内存其实包含了程序运行正常申请,并会在后续运行中进行释放的普通内存块N(ormal)和泄漏的内存L,即:A = N + L
[uqe|< :
Q8OA{EUtq
在后续的运行中,由于N部分不断的申请和释放,所以这部分的总量基本上是不变的,而L部分由于只申请而不释放,占用的内存总量将会越来越大。 l];w,(u{
q$x$ 4
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: 9$U@h7|Q`
Jr+~'
Er509zZ,[
----------------|--------------------|-------------------|---------------------------- D+.<
kY.
Tn-2 Tn-1 Tn /P { Zo
CobMagPhr
Xfo3fW)s
三点间隔均为10分钟,则我们有如下结论: uyZ
mCah{~
Tn点总的内存分配量 An = N + dL * n,N为正常分配内存,dL*n为内存泄漏量的总和,而Tn-1点的内存总量则为 An-1 = N + dL*(n-1)。注意,我们这里不考虑释放的内存量,仅考虑增加的内存量。因此很明显单位时间内的内存泄漏量 dL = An - An-1。 O|wu;1pQ
5P'o+Vwz
生成内存Dump文件的代码实现 q% *-4GP
Vz_ac
vfk^
要完成如上的策略,我们首先需要能跟踪内存块的分配与释放情况,并且在运行时将分配情况保存到文件中,以便进行比较分析,所幸m$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: b|jdYJbol&
IsP-[0it
包含内存追踪所需库 J8IdQ:4^l
HmlE Cx
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。 =A[:]),v
VAPRI\uM;
`Tw DR6&
#ifdef _DEBUG YD>5zV%!D
//for memory leak check ;r<(n3"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 b/;!yOF
#include :buH\LB*P
#include uzG{jc^
#endif |W $epOLg
]:H((rk
P5;n(E(19
启动内存追踪 Q5%$P\
Q5Yy
\M
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。 !'m
MGxkEb
SUGB)vEa
^hL?.xj
//enable leak check 6WI-ZEVp&
_CrtSetDbgFlag( _CRTDBG_REPORT_FLAG);
P}kBqMM
5@ c/,6l
(h&XtFul}
将结果输出指向dump文件 #WE"nh9f|z
< 7
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: 4sJM!9eb[
e8E*Urtz
;zq3>A
HANDLE hLogFile;//声明日志文件句柄 fyHFfPEE
hLogFile = CreateFile("./log/memleak.log", GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_WRITE|FILE_SHARE_READ, }enS'Fpf`
NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);//创建日志文件 R;yi58Be
_CrtSetReportMode(_CRT_WARN, _CRTDBG_MODE_FILE);//将warn级别的内容都输出到文件(注意dump的 B8=r^!jEL
报告级别即为warning) xbUL./uj
_CrtSetReportFile(_CRT_WARN, hLogFile);//将日志文件设置为告警的输出文件 5l_ >QB
4S9hz
+`jI z'+
保存内存Dump ahJ-T@
TTGk"2
Q'
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: AlPk o($E*
y&A0}>a:d
?so=k&I-M
_CrtMemState s1, s2, s3;//定义3个临时内存状态 l rRRRR
...... q!fdiv`
_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 /i!3Fr"
//以下部分非必要,仅为方便后续分析增加信息 Uw`YlUT\
_CrtMemCheckpoint( &s2 ); b\
P6,s'(
if ( _CrtMemDifference( &s3, &s1, &s2) ) FR57F(31
{ NCu:E{([
_CrtMemDumpStatistics( &s3 );//dump相邻时间点间的内存块变化 cpY'::5.%
//for next compare 0XgJCvMcB
_CrtMemCheckpoint( &s1 ); :6h$1
+6
} J~jxmh
time_t now = time(0); O8\> ?4)
struct tm *nowTime = localtime(&now); }8lvi
vR4
_RPT4(_CRT_WARN,"%02d %02d:%02d:%02d snapshot dump.\n", 1&7~.S;km
nowTime->tm_mday, nowTime->tm_hour,nowTime->tm_min,nowTime->tm_sec);//输出该次dump时间 E8gbm&x*
uDe%M
.
W7ZpV
以上代码最好放在一个函数中由定时器定期触发,或者手动snapshot生成相等时间段的内存dump。 H0dHW;U<1
U<|hIv-&
dump文件内容示例如下: KzgW+6*G
bh
Nqj
f52*s#4}
Detected memory leaks! h=a-~= 8
Dumping objects -> 9>QGsf.3
{20575884} normal block at 0x05C4C490, 87 bytes long. Gl!fT1zh0
Data: 02 00 1D 90 84 9F A6 89 00 00 00 00 00 00 00 00 l^~E+F~
... \jR('5DcB
d:\xxxxx\xxxworker.cpp(903) : {20575705} normal block at 0x05D3EF90, 256 bytes long. r0Cc0TMdj
Data: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 r}>q*yx:
... Tr\6AN?o
Object dump complete. BdMmeM2h
0 bytes in 0 Free Blocks. a ](Jc)
215968 bytes in 876 Normal Blocks. 2bnF#-(
0 bytes in 0 CRT Blocks. .,vF%pQ
0 bytes in 0 Ignore Blocks. M94zlW<
0 bytes in 0 Client Blocks. 3QZ~t#,7ij
Largest number used: 220044 bytes. #&$a7L}
Total allocations: 7838322 bytes. B8G9V6KS-
10 16:29:14 snapshot dump. e6
&-f
s3Wjg
\h{M\bSIEa
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。 @nNhW
3oo Tn-`{
解析Dump文件 f+c<