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 0evG
F7mzBrz
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。 q+SDJ?v
'*K/K],S]
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 ,5<-\"{]
[3j]r{0I
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。 'I;pS)sb
olh|.9Kdj}
检查策略分析 nPKf~|\1{
i<-#yL5
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)。 @T1-0!TM')
MYLq2g\
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 4/HyO\?z5
ww=< =
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。 _))_mxV{
5Pn$@3
将这个结果放到运行时间轴上,现在我们观察程序运行中的20分钟,我们假定内存泄漏速度为dL/10分钟,时间轴如下: (xq25;|Y
YckexfL
d!,V"*S
----------------|--------------------|-------------------|---------------------------- l'c|I
&Y]
Tn-2 Tn-1 Tn V<+d o|@F
([s2F%S`@
>&p_G0-
三点间隔均为10分钟,则我们有如下结论: #t9&X8:U
IA''-+9
Tn点总的内存分配量 An = N + dL * n,N为正常分配内存,dL*n为内存泄漏量的总和,而Tn-1点的内存总量则为 An-1 = N + dL*(n-1)。注意,我们这里不考虑释放的内存量,仅考虑增加的内存量。因此很明显单位时间内的内存泄漏量 dL = An - An-1。 : wb\N'b
w!%Bc]
生成内存Dump文件的代码实现 eml(F
yh} V u
要完成如上的策略,我们首先需要能跟踪内存块的分配与释放情况,并且在运行时将分配情况保存到文件中,以便进行比较分析,所幸m$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: aMT&}3
9Lv`3J^~
包含内存追踪所需库 7
pp[kv;!G
b5KX` r
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。 *pj&^W?
S__+S7]Nr
z;1yZ4[G
#ifdef _DEBUG )J5(M`
//for memory leak check }[?X%=
#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 5q@o,d
#include R$wo{{KX
#include g5_]^[upw
#endif v"\Q/5p
Q_]O[Kx
yG{'hx6H
启动内存追踪 SkVW8n*s
-&%#R_RV
上述步骤完成后,则可以在应用程序启动处添加如下代码,启动内存追踪,启动后程序将自动检测内存的分配与释放情况,并允许将结果输出。 XP~4jOL]
KTd4pW?w
H"].G^V\6
//enable leak check ]#KZ
W)M
_CrtSetDbgFlag( _CRTDBG_REPORT_FLAG); 0vf2wBK'T
%E,s*=j
LQ373
j-
将结果输出指向dump文件 ~O&3OL:L
Cz8=G;\
由于默认情况下,内存泄漏的dump内容是输出到vs的debug输出窗口,但是对于服务类程序肯定没法开着vs的debug模式来追踪内存泄漏,所以必须将dump内容的输出转到dump文件中。在程序中添加如下部分:
AI/xOd!a
9Iy>oV
h{qB\aK
HANDLE hLogFile;//声明日志文件句柄 l '<gkwX
hLogFile = CreateFile("./log/memleak.log", GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_WRITE|FILE_SHARE_READ, @'jC>BS8`
NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);//创建日志文件 !Zlvz%X
_CrtSetReportMode(_CRT_WARN, _CRTDBG_MODE_FILE);//将warn级别的内容都输出到文件(注意dump的 ney6N@
报告级别即为warning) Sycs u_je
_CrtSetReportFile(_CRT_WARN, hLogFile);//将日志文件设置为告警的输出文件 _T)dmhG
\k;*Ej~.
rt^<=|Z
保存内存Dump !ku5P+y$
eBlVb*nmq
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: CZuV{Oh}?
L1
O\PEeT
1s"6
_CrtMemState s1, s2, s3;//定义3个临时内存状态 &FW|O(]
...... xOp8[6Ga'
_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 rs`H':a/
//以下部分非必要,仅为方便后续分析增加信息 q!t_qX7u
_CrtMemCheckpoint( &s2 ); XSkx<"U*
if ( _CrtMemDifference( &s3, &s1, &s2) ) t,)`Zu$
{ ,=.&
_CrtMemDumpStatistics( &s3 );//dump相邻时间点间的内存块变化 R*VJe+5w
//for next compare m?`U;R[
_CrtMemCheckpoint( &s1 ); ?L|m:A`
} +Gg6h=u
time_t now = time(0); eZJrV}V
struct tm *nowTime = localtime(&now); 7?Q<kB=f
_RPT4(_CRT_WARN,"%02d %02d:%02d:%02d snapshot dump.\n", L*"Q5NzB]
nowTime->tm_mday, nowTime->tm_hour,nowTime->tm_min,nowTime->tm_sec);//输出该次dump时间 R bM`"wrZ
vdyLwBz:
^`!5!|
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。 ]*'V#;s
YQ:FBj
dump文件内容示例如下: tH`!?
PVC\&YF
QI0d:7!W1
Detected memory leaks! "d^h Y}Xx
Dumping objects -> E%FCOKw_
{20575884} normal block at 0x05C4C490, 87 bytes long. 8*k#T\
Data: 02 00 1D 90 84 9F A6 89 00 00 00 00 00 00 00 00 H<92tP4M
... *VmJydd
d:\xxxxx\xxxworker.cpp(903) : {20575705} normal block at 0x05D3EF90, 256 bytes long. j,?>Q4G
Data: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 TO ^}z
... o4^rE<vJ
Object dump complete. %3M1zZY
0 bytes in 0 Free Blocks. H.3+5po
215968 bytes in 876 Normal Blocks. A'^y+42jY
0 bytes in 0 CRT Blocks. 8vjaQ5
0 bytes in 0 Ignore Blocks. D~P I_*h.
0 bytes in 0 Client Blocks. fo;Ftf0
Largest number used: 220044 bytes. no~hYyW2
Total allocations: 7838322 bytes. 5|. _K(M
10 16:29:14 snapshot dump. f5.rzrU
60c cQ7=
XT~!dq5
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。 @doo2qqIe]
<xe=G]v
解析Dump文件 6nRXRO
j-e/nZR@
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。 |j3mI\ANF
aY&