zoukankan      html  css  js  c++  java
  • C++中基于Crt的内存泄漏检测(重载new和delete,记录在Map里)

    尽管这个概念已经让人说滥了 ,还是想简单记录一下, 以备以后查询。

    #ifdef _DEBUG
    #define DEBUG_CLIENTBLOCK   new( _CLIENT_BLOCK, __FILE__, __LINE__)
    #else
    #define DEBUG_CLIENTBLOCK
    #endif
    #define _CRTDBG_MAP_ALLOC
    #include <crtdbg.h>
    #ifdef _DEBUG
    #define new DEBUG_CLIENTBLOCK
    #endif


    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        char* p = new char();
        char* pp = new char[10];
        char* ppp = (char*)malloc(10);

        _CrtDumpMemoryLeaks();

        return 0;
    }


    主要原理是运用Crt 的内存调试功能, 通过宏替代默认的operator new, 让它被下面版本替代:

    void *__CRTDECL operator new(
            size_t cb,
            int nBlockUse,
            const char * szFileName,
            int nLine
            )
            _THROW1(_STD bad_alloc)
    {
        /* _nh_malloc_dbg already calls _heap_alloc_dbg in a loop and calls _callnewh
           if the allocation fails. If _callnewh returns (very likely because no
           new handlers have been installed by the user), _nh_malloc_dbg returns NULL.
         */
        void *res = _nh_malloc_dbg( cb, 1, nBlockUse, szFileName, nLine );

        RTCCALLBACK(_RTC_Allocate_hook, (res, cb, 0));

        /* if the allocation fails, we throw std::bad_alloc */
        if (res == 0)
        {
            static const std::bad_alloc nomem;
            _RAISE(nomem);
        }

        return res;
    }

    这样Crt会把此次分配内存的文件名和行号以及大小等记录下来,最后当调用用_CrtDumpMemoryLeaks(); 时如果还没释放就会打印出来。
    结果如下:

    Detected memory leaks!
    Dumping objects ->
    f: estmemleakcheckermemleakcheckermemleakchecker.cpp(23) : {108} normal block at 0x0003A1A8, 10 bytes long.
     Data: <          > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD 
    f: estmemleakcheckermemleakcheckermemleakchecker.cpp(22) : {107} client block at 0x0003A160, subtype 0, 10 bytes long.
     Data: <          > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD 
    f: estmemleakcheckermemleakcheckermemleakchecker.cpp(21) : {106} client block at 0x0003A120, subtype 0, 1 bytes long.
     Data: < > 00 
    Object dump complete.


    下面是一些注意事项:
    (1) #define _CRTDBG_MAP_ALLOC 的作用
    如果不定义这个宏, C方式的malloc泄露不会被记录下来。

    (2)数字{108} {107}的作用
    表示第几次分配, 你可以通过_CrtSetBreakAlloc程序运行到预定次数时暂停 ,比如

    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        _CrtSetBreakAlloc(108);

        char* p = new char();
        char* pp = new char[10];
        char* ppp = (char*)malloc(10);

        _CrtDumpMemoryLeaks();

        return 0;
    }


    (3)如果程序有多个出口或是有涉及到全局变量, 可以通过_CrtSetDbgFlag 设置标志让程序退出时自动打印泄露 , 比如

    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        _CrtSetDbgFlag ( _CRTDBG_ALLOC_MEM_DF | _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF );

        char* p = new char();
        char* pp = new char[10];
        char* ppp = (char*)malloc(10);

        return 0;
    }


    (4)我们知道宏替代是最粗暴的方式, 所以尽量把下面new的替代宏放到每个Cpp里而不是放到一个通用的头文件中, 实际上MFC也是这么做的

    #ifdef _DEBUG
    #define new DEBUG_CLIENTBLOCK
    #endif


    (5)上面的operator new只能照顾到最普通的new, 实际上operator new是有任意多种重载方式, 只需要确保第一个参数是表示大小。 比如下面的placement new就会编译失败, 因为宏替代后格式不符合要求了, 所以如果你的CPP用了非标准的new, 就不要加入new的检测宏了。

    #include <new>

    #ifdef _DEBUG
    #define DEBUG_CLIENTBLOCK   new( _CLIENT_BLOCK, __FILE__, __LINE__)
    #else
    #define DEBUG_CLIENTBLOCK
    #endif
    #define _CRTDBG_MAP_ALLOC
    #include <crtdbg.h>
    #ifdef _DEBUG
    #define new DEBUG_CLIENTBLOCK
    #endif


    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        _CrtSetDbgFlag ( _CRTDBG_ALLOC_MEM_DF | _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF );

        char* p = new char();
        char* pp = new char[10];
        char* ppp = (char*)malloc(10);

        char d;
        char* p1 = new(&d) char('a');

        return 0;
    }


    (6)因为STL里map内的tree用到了placement new,  所以如果你这样用会编译失败:

    #ifdef _DEBUG
    #define DEBUG_CLIENTBLOCK   new( _CLIENT_BLOCK, __FILE__, __LINE__)
    #else
    #define DEBUG_CLIENTBLOCK
    #endif
    #define _CRTDBG_MAP_ALLOC
    #include <crtdbg.h>
    #ifdef _DEBUG
    #define new DEBUG_CLIENTBLOCK
    #endif

    #include <map>

    你应该把 #include <map>放到 宏定义的前面。

    (7) 如果你在宏 #define new DEBUG_CLIENTBLOCK 之后再声明或定义 operator new函数, 都会因为宏替代而编译失败。
    而STL的xdebug文件恰恰申明了operator new函数, 所以请确保new的替代宏放在所有include头文件的最后, 尤其要放在STL头文件的后面。

    //MyClass.cpp
    #include "myclass.h"
    #include <map>
    #include <algorithm>

    #ifdef _DEBUG
    #define new DEBUG_CLIENTBLOCK
    #endif

    MyClass::MyClass()
    {
        char* p = new char('a');
    }


    (8)如果你觉得上面的这种new替代宏分散在各个CPP里太麻烦, 想把所有的东西放到一个通用头文件里,请参考下面定义的方式:

    //MemLeakChecker.h 
    #include <map>
    #include <algorithm>
    //other STL file

    #ifdef _DEBUG
    #define DEBUG_CLIENTBLOCK   new( _CLIENT_BLOCK, __FILE__, __LINE__)
    #else
    #define DEBUG_CLIENTBLOCK
    #endif
    #define _CRTDBG_MAP_ALLOC
    #include <crtdbg.h>
    #ifdef _DEBUG
    #define new DEBUG_CLIENTBLOCK
    #endif

     
    (9)简单判断某个独立函数有没有内存泄露可以用下面的方法:

    class DbgMemLeak
    {
        _CrtMemState m_checkpoint;

    public:
        explicit DbgMemLeak() 
        {   
            _CrtMemCheckpoint(&m_checkpoint); 
        };

        ~DbgMemLeak()
        {
            _CrtMemState checkpoint;
            _CrtMemCheckpoint(&checkpoint);
            _CrtMemState diff;
            _CrtMemDifference(&diff, &m_checkpoint, &checkpoint);
            _CrtMemDumpStatistics(&diff);
            _CrtMemDumpAllObjectsSince(&diff);
        };
    };


    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        DbgMemLeak check;
        {
            char* p = new char();
            char* pp = new char[10];
            char* ppp = (char*)malloc(10);
        }

        return 0;
    }
    (10) 其实知道了原理, 自己写一套C++内存泄露检测也不难, 主要是重载operator new和operator delete, 可以把每次内存分配情况都记录在一个Map里, delete时删除记录, 最后程序退出时把map里没有delete的打印出来。 当然我们知道Crt在实现new时一般实际上调的是malloc, 而malloc可能又是调HeapAlloc,而HeapAlloc可能又是调用RtlAllocateHeap, 所以理论上我们可以在这些函数的任意一层拦截和记录。但是如果你要实现自己的跨平台内存泄露检测,还是重载operator new吧。

    http://www.cppblog.com/weiym/archive/2013/02/25/198072.html

  • 相关阅读:
    JavaWeb--HttpSession案例
    codeforces B. Balls Game 解题报告
    hdu 1711 Number Sequence 解题报告
    codeforces B. Online Meeting 解题报告
    ZOJ 3706 Break Standard Weight 解题报告
    codeforces C. Magic Formulas 解题报告
    codeforces B. Sereja and Mirroring 解题报告
    zoj 1109 Language of FatMouse 解题报告
    hdu 1361.Parencodings 解题报告
    hdu 1004 Let the Balloon Rise 解题报告
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/findumars/p/5793208.html
Copyright © 2011-2022 走看看