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菜鸟也能搞定C++内存泄漏

2017-11-06 08:00 星期一 所属: C语言/C++ 教程 浏览:452

副标题#e#

配景

C++内存分派与释放均由用户代码自行节制,机动的机制有如潘多拉之盒,即让措施员有了更广的发挥空间,也发生了代代相传的内存泄漏问题。对付新手来说,最常犯的错误就是new出一个工具而健忘释放,对付一般小应用措施来说,一点内存空间不算什么。可是当内存泄漏问题呈此刻需要24小时运行的平台类措施上的时候,将会使系统可用内存飞速淘汰,最后耗尽系统资源,导致系统瓦解。

所以学会如何防备并查抄内存泄漏,是一个及格的c++措施员必需具备的本领。可是由于内存泄漏是措施运行并满意必然条件时才会产生,直接从代码中查出泄漏原因的难度较大,并且一旦内存泄漏产生在多线程措施中,从大量的代码中要靠人工找出泄漏原因,无论对新人照旧内行都是一场恶梦。

本文先容一种在vs2003中查抄内存泄漏的要领,供列位新人内行参考,在vc6中实现需要做一些变换,详情可自行参拍照关资料。

查抄计策阐明

首先,假定我们需要检测一个24小时运行的平台措施的内存泄漏环境,我们无法确定详细的内存泄漏速度,可是我们可以确定该措施在一按时间内(如10分钟)泄漏的内存量是靠近的,设为L(eak)。

思量在10分钟的运行时间内措施新申请到的内存A(lloc),这部门内存其实包括了措施运行正常申请,并会在后续运行中举办释放的普通内存块N(ormal)和泄漏的内存L,即:

A = N + L

在后续的运行中,由于N部门不绝的申请和释放,所以这部门的总量根基上是稳定的,而L部门由于只申请而不释放,占用的内存总量将会越来越大。

将这个功效放到运行时间轴上,此刻我们调查措施运行中的20分钟,我们假定内存泄漏速度为dL/10分钟,时间轴如下:

—————-|——————–|——————-|—————————-


#p#副标题#e#

Tn-2 Tn-1 Tn

三点隔断均为10分钟,则我们有如下结论:

Tn点总的内存分派量 An = N + dL * n,N为正常分派内存,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)。留意,我们这里不思量释放的内存量,仅思量增加的内存量。因此很明明单元时间内的内存泄漏量 dL = An – An-1。

生成内存Dump文件的代码实现

要完成如上的计策,我们首先需要能跟踪内存块的分派与释放环境,而且在运行时将分派环境生存到文件中,以便举办较量阐明,所幸m$已经为我们提供了一整套手段,可以利便地举办内存追踪。详细实现步调如下:

包括内存追踪所需库

在StdAfx.h中添加如下代码,留意必需界说宏_CRTDBG_MAP_ALLOC,不然后续dump文件将缺少内存块的代码位置。

#ifdef _DEBUG
//for memory leak check
#define _CRTDBG_MAP_ALLOC //使生成的内存dump包括内存块分派的详细代码为止
#include<stdlib.h>
#include<crtdbg.h>
#endif

启动内存追踪

上述步调完成后,则可以在应用措施启动处添加如下代码,启动内存追踪,启动后措施将自动检测内存的分派与释放环境,并答允将功效输出。

//enable leak check
_CrtSetDbgFlag( _CRTDBG_REPORT_FLAG);

将功效输出指向dump文件

由于默认环境下,内存泄漏的dump内容是输出到vs的debug输出窗口,可是对付处事类措施必定没法开着vs的debug模式来追踪内存泄漏,所以必需将dump内容的输出转到dump文件中。在措施中添加如下部门:

HANDLE hLogFile;//声嫡志文件句柄
hLogFile = CreateFile("./log/memleak.log", GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_WRITE|FILE_SHARE_READ,
NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);//建设日志文件
_CrtSetReportMode(_CRT_WARN, _CRTDBG_MODE_FILE);//将warn级此外内容都输出到文件(留意dump的陈诉级别即为warning)
_CrtSetReportFile(_CRT_WARN, hLogFile);//将日志文件配置为告警的输出文件

生存内存Dump

#p#副标题#e#

完成了以上的配置,我们就可以在措施中添加如下代码,输出内存dump到指定的dump文件中:

_CrtMemState s1, s2, s3;//界说3个姑且内存状态
......
_CrtDumpMemoryLeaks();//Dump从措施开始运行到该时刻点,已分派而未释放的内存,即前述An
//以下部门非须要,仅为利便后续阐明增加信息
_CrtMemCheckpoint( &s2 );
if ( _CrtMemDifference( &s3, &s1, &s2) )
{
_CrtMemDumpStatistics( &s3 );//dump相邻时间点间的内存块变革
//for next compare
_CrtMemCheckpoint( &s1 );
}
time_t now = time(0);
struct tm *nowTime = localtime(&now);
_RPT4(_CRT_WARN,"%02d %02d:%02d:%02d snapshot dump.\n",
nowTime->tm_mday, nowTime->tm_hour,nowTime->tm_min,nowTime->tm_sec);//输出该次dump时间

以上代码最好放在一个函数中由按时器按期触发,可妙手动snapshot生成相等时间段的内存dump。

dump文件内容示譬喻下:

#p#分页标题#e#

Detected memory leaks!
Dumping objects ->
{20575884} normal block at 0x05C4C490, 87 bytes long.
Data: < > 02 00 1D 90 84 9F A6 89 00 00 00 00 00 00 00 00
...
d:\xxxxx\xxxworker.cpp(903) : {20575705} normal block at 0x05D3EF90, 256 bytes
long.
Data: < > 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
...
Object dump complete.
0 bytes in 0 Free Blocks.
215968 bytes in 876 Normal Blocks.
0 bytes in 0 CRT Blocks.
0 bytes in 0 Ignore Blocks.
0 bytes in 0 Client Blocks.
Largest number used: 220044 bytes.
Total allocations: 7838322 bytes.
10 16:29:14 snapshot dump.

上面赤色部门即为用户代码中分派而未释放的内存块位置。

理会Dump文件

前面我们已经通过dump文件获取到各时刻点的内存dump,按照前面的阐明计策,我们只需要将第n次dump的内存块分派环境An,与第n-1次dump内存块分派环境An-1作较量,即可定位到产生内存泄漏的位置。由于dump文件一般容量庞大,靠人工举办比拟险些不行能,所以仅先容较量的思路,列位需要自行建造小东西举办处理惩罚。

1、提取两个相邻时间点的dump文件D1和D2,设D1是D2之前的dump

2、各自提取dump文件顶用户代码分派的内存块(即有明晰代码位置,并且为normal block的内存块),别离按照内存块ID(如“d:\xxxxx\xxxworker.cpp(903) : {20575705}”赤色部门)生存在列表L1和L2

3、遍历列表L2,记录内存块ID没有在L1中呈现过的内存块,这些内存块即为大概泄漏的内存

4、按照3的功效,凭据内存的分派代码位置,统计遍地代码泄漏的内存块个数,降序分列,分派次数越多的代码,内存泄漏大概性越大。

 

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