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 OmO#} k<
X3X_=qzc
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。 `+"(GaZ
y{>f^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 ?!6Itkg
@2)nhW/z6
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。 %dFJ'[jDL
4]ni-u0*
检查策略分析 E<[
s+iX
}|Mwv
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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)。 f,KB BBbG
cN8Fn4gq
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 'in%Gii
v#d\YV{I
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。 UI+6\ 3
O'mcN*
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: MmR6V#@:
]f0'YLG
.Dr!\.hL
----------------|--------------------|-------------------|---------------------------- _y_}/
Tn-2 Tn-1 Tn {YzCgf
czuIs|_K*
[eDrjf3m
三点间隔均为10分钟,则我们有如下结论: +*:mKx@Nw
/[.V( K
D
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。 VNHceH
:~vodh
生成内存Dump文件的代码实现 JhFbze>
|JxVfX8^
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$已经为我们提供了一整套手段,可以方便地进行内存追踪。具体实现步骤如下: 9Yv:6@. F
%
D
包含内存追踪所需库 O
{1" I
iM)K:L7d
在StdAfx.h中添加如下代码,注意必须定义宏_CRTDBG_MAP_ALLOC,否则后续dump文件将缺少内存块的代码位置。 :_~.Nt
3k`Q]O=OU
LV^^Bd8Ct
#ifdef _DEBUG d8wVhZKI"
//for memory leak check &aLTy&8Fv
#define _CRTDBG_MAP_ALLOC //使生成的内存dump包含内存块分配的具体代码为止 ~Ld5WEp k3
#include , ~O>8VbF
#include Yi*F;V
#endif &>,;ye>A
ctZ,qg*N
,,gMUpL7_8
启动内存追踪 }kqh[`:
3ic /xy;}
上述步骤完成后,则可以在应用程序启动处添加如下代码,启动内存追踪,启动后程序将自动检测内存的分配与释放情况,并允许将结果输出。 *9^8NY]
ahg:mlaob
A'DFY {
//enable leak check 3' i6<
_CrtSetDbgFlag( _CRTDBG_REPORT_FLAG); E1eGZ&&Gd
wtY)(ka
j Q5 F}
将结果输出指向dump文件 r ;RYGLx
4,I,f>V
由于默认情况下,内存泄漏的dump内容是输出到vs的debug输出窗口,但是对于服务类程序肯定没法开着vs的debug模式来追踪内存泄漏,所以必须将dump内容的输出转到dump文件中。在程序中添加如下部分: H9/!oI1P?
)S g6B;CJ
D_DwP$wSo
HANDLE hLogFile;//声明日志文件句柄 k&ci5MpN
hLogFile = CreateFile("./log/memleak.log", GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_WRITE|FILE_SHARE_READ, &zdS9e-fF
NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);//创建日志文件 ""0Y^M2I
_CrtSetReportMode(_CRT_WARN, _CRTDBG_MODE_FILE);//将warn级别的内容都输出到文件(注意dump的 q!y. cyL
报告级别即为warning) mgAjD.
_CrtSetReportFile(_CRT_WARN, hLogFile);//将日志文件设置为告警的输出文件 P}v
;d]
u2 s
,t9EL 21
保存内存Dump yV(#z2|
79v +ze
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: ,|:.0g[n
qzUiBwUi@
*#T:
_
_CrtMemState s1, s2, s3;//定义3个临时内存状态 k83K2>]
...... HAxLYun(3w
_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 mr\,"S-`
//以下部分非必要,仅为方便后续分析增加信息 Vp/XVyL}R
_CrtMemCheckpoint( &s2 ); >Ku4Il+36
if ( _CrtMemDifference( &s3, &s1, &s2) ) oMQ4q{&|
{ ,8@<sFB'
_CrtMemDumpStatistics( &s3 );//dump相邻时间点间的内存块变化 -V/y~/]J
//for next compare 4X+xh|R:U
_CrtMemCheckpoint( &s1 ); {N4 'g_
} >n"0>[:4
time_t now = time(0); JbPkC*.
struct tm *nowTime = localtime(&now); |]?f6^|4
_RPT4(_CRT_WARN,"%02d %02d:%02d:%02d snapshot dump.\n", 72dRp!JU
nowTime->tm_mday, nowTime->tm_hour,nowTime->tm_min,nowTime->tm_sec);//输出该次dump时间 0;bdwIP3
NUV">i.(
a{kJ`fK
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。 OcTWq
>v+1v
dump文件内容示例如下: [bhKL5l
N%dY.Fk
;ElCWs->\
Detected memory leaks! W=+n|1
Dumping objects -> @xWWN
{20575884} normal block at 0x05C4C490, 87 bytes long. Bb/if:XS
Data: 02 00 1D 90 84 9F A6 89 00 00 00 00 00 00 00 00 cMY}Y
[2c
... rN}pi@
d:\xxxxx\xxxworker.cpp(903) : {20575705} normal block at 0x05D3EF90, 256 bytes long. A9xeOy8e
Data: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 //63|;EEkl
... g04^M(
Object dump complete. 1&bo