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  • 关于MFC下检查和消除内存泄露的技巧

    摘要
    本文分析了Windows环境使用MFC调试内存泄露的技术,介绍了在Windows环境下用VC++查找,定位和消除内存泄露的方法技巧。

    关键词:VC++;CRT 调试堆函数;试探法。

    编译环境
    VC++6.0
    技术原理
    检测内存泄漏的主要工具是调试器和 CRT 调试堆函数。若要启用调试堆函数,请在程序中包括以下语句:
    #define CRTDBG_MAP_ALLOC
    #include <stdlib.h>
    #include <crtdbg.h>
    注意 #include 语句必须采用上文所示顺序。如果更改了顺序,所使用的函数可能无法正确工作。

    通过包括 crtdbg.h,将 malloc 和 free 函数映射到其“Debug”版本_malloc_dbg 和_free_dbg,这些函数将跟踪内存分配和释放。此映射只在调试版本(在其中定义了 _DEBUG)中发生。发布版本使用普通的 malloc 和 free 函数。

    #define 语句将 CRT 堆函数的基版本映射到对应的“Debug”版本。并非绝对需要该语句,但如果没有该语句,内存泄漏转储包含的有用信息将较少。

    在添加了上面所示语句之后,可以通过在程序中包括以下语句来转储内存泄漏信息:
    _CrtDumpMemoryLeaks();
    当在调试器下运行程序时,_CrtDumpMemoryLeaks 将在“输出”窗口中显示内存泄漏信息。内存泄漏信息如下所示:
    Detected memory leaks!

    Dumping objects ->

    C:PROGRAM FILESVISUAL STUDIOMyProjectsleaktestleaktest.cpp(20) : {18} normal block at 0x00780E80, 64 bytes long.

    Data: <        > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD
    Object dump complete.
    如果不使用 #define _CRTDBG_MAP_ALLOC 语句,内存泄漏转储如下所示:
    Detected memory leaks!
    Dumping objects ->
    {18} normal block at 0x00780E80, 64 bytes long.
    Data: < > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD
    Object dump complete.

    未定义 _CRTDBG_MAP_ALLOC 时,所显示的会是:

    内存分配编号(在大括号内)。
    块类型(普通、客户端或 CRT)。
    十六进制形式的内存位置。
    以字节为单位的块大小。
    前 16 字节的内容(亦为十六进制)。
    定义了 _CRTDBG_MAP_ALLOC 时,还会显示在其中分配泄漏的内存的文件。文件名后括号中的数字(本示例中为 20)是该文件内的行号。

    转到源文件中分配内存的行

    在"输出"窗口中双击包含文件名和行号的行。
    -或-

    在"输出"窗口中选择包含文件名和行号的行,然后按 F4 键。
    _CrtSetDbgFlag

    如果程序总在同一位置退出,则调用 _CrtDumpMemoryLeaks 足够方便,但如果程序可以从多个位置退出该怎么办呢?不要在每个可能的出口放置一个对 _CrtDumpMemoryLeaks 的调用,可以在程序开始包括以下调用:
    _CrtSetDbgFlag ( _CRTDBG_ALLOC_MEM_DF | _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF );

    该语句在程序退出时自动调用 _CrtDumpMemoryLeaks。必须同时设置 _CRTDBG_ALLOC_MEM_DF 和 _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF 两个位域,如上所示。

    说明
    在VC++6.0的环境下,不再需要额外的添加
    #define CRTDBG_MAP_ALLOC
    #include <stdlib.h>
    #include <crtdbg.h>

    只需要按F5,在调试状态下运行,程序退出后在"输出窗口"可以看到有无内存泄露。如果出现
    Detected memory leaks!
    Dumping objects ->

    就有内存泄露。

    确定内存泄露的地方
    根据内存泄露的报告,有两种消除的方法:

    第一种比较简单,就是已经把内存泄露映射到源文件的,可以直接在"输出"窗口中双击包含文件名和行号的行。例如
    Detected memory leaks!
    Dumping objects ->
    C:PROGRAM FILESVISUAL STUDIOMyProjectsleaktestleaktest.cpp(20) : {18} normal block at 0x00780E80, 64 bytes long.
    Data: < > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD
    Object dump complete.
    C:PROGRAM FILESVISUAL STUDIOMyProjectsleaktestleaktest.cpp(20)

    就是源文件名称和行号。

    第二种比较麻烦,就是不能映射到源文件的,只有内存分配块号。
    Detected memory leaks!
    Dumping objects ->
    {18} normal block at 0x00780E80, 64 bytes long.
    Data: < > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD
    Object dump complete.

      这种情况我采用一种"试探法"。由于内存分配的块号不是固定不变的,而是每次运行都是变化的,所以跟踪起来很麻烦。但是我发现虽然内存分配的块号是变化的,但是变化的块号却总是那几个,也就是说多运行几次,内存分配的块号很可能会重复。因此这就是"试探法"的基础。
    先在调试状态下运行几次程序,观察内存分配的块号是哪几个值;
    选择出现次数最多的块号来设断点,在代码中设置内存分配断点:
    添加如下一行(对于第 18 个内存分配):
    _crtBreakAlloc = 18;
    或者,可以使用具有同样效果的 _CrtSetBreakAlloc 函数:
    _CrtSetBreakAlloc(18);
    在调试状态下运行序,在断点停下时,打开"调用堆栈"窗口,找到对应的源代码处;

    退出程序,观察"输出窗口"的内存泄露报告,看实际内存分配的块号是不是和预设值相同,如果相同,就找到了;如果不同,就重复步骤3,直到相同。
    最后就是根据具体情况,在适当的位置释放所分配的内存。

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