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C++中基於Crt的內存洩露檢測

編輯:C++入門知識

盡管這個概念已經讓人說濫了 ,還是想簡單記錄一下, 以備以後查詢。   #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; }   主要原理是運用Crt 的內存調試功能, 通過宏替代默認的operator new, 讓它被下面版本替代: 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; } 這樣Crt會把此次分配內存的文件名和行號以及大小等記錄下來,最後當調用用_CrtDumpMemoryLeaks(); 時如果還沒釋放就會打印出來。 結果如下: Detected memory leaks! Dumping objects -> f:\test\memleakchecker\memleakchecker\memleakchecker.cpp(23) : {108} normal block at 0x0003A1A8, 10 bytes long.  Data: <          > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD  f:\test\memleakchecker\memleakchecker\memleakchecker.cpp(22) : {107} client block at 0x0003A160, subtype 0, 10 bytes long.  Data: <          > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD  f:\test\memleakchecker\memleakchecker\memleakchecker.cpp(21) : {106} client block at 0x0003A120, subtype 0, 1 bytes long.  Data: < > 00  Object dump complete.   下面是一些注意事項: (1) #define _CRTDBG_MAP_ALLOC 的作用 如果不定義這個宏, C方式的malloc洩露不會被記錄下來。   (2)數字{108} {107}的作用 表示第幾次分配, 你可以通過_CrtSetBreakAlloc程序運行到預定次數時暫停 ,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)如果程序有多個出口或是有涉及到全局變量, 可以通過_CrtSetDbgFlag 設置標志讓程序退出時自動打印洩露 , 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)我們知道宏替代是最粗暴的方式, 所以盡量把下面new的替代宏放到每個Cpp裡而不是放到一個通用的頭文件中, 實際上MFC也是這麼做的 #ifdef _DEBUG #define new DEBUG_CLIENTBLOCK #endif   (5)上面的operator new只能照顧到最普通的new, 實際上operator new是有任意多種重載方式, 只需要確保第一個參數是表示大小。 比如下面的placement new就會編譯失敗, 因為宏替代後格式不符合要求了, 所以如果你的CPP用了非標准的new, 就不要加入new的檢測宏了。 #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)因為STL裡map內的tree用到了placement new,  所以如果你這樣用會編譯失敗: #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> 你應該把 #include <map>放到 宏定義的前面。   (7) 如果你在宏 #define new DEBUG_CLIENTBLOCK 之後再聲明或定義 operator new函數, 都會因為宏替代而編譯失敗。 而STL的xdebug文件恰恰申明了operator new函數, 所以請確保new的替代宏放在所有include頭文件的最後, 尤其要放在STL頭文件的後面。 //MyClass.cpp #include "myclass.h" #include <map> #include <algorithm>   #ifdef _DEBUG #define new DEBUG_CLIENTBLOCK #endif   MyClass::MyClass() {     char* p = new char('a'); }   (8)如果你覺得上面的這種new替代宏分散在各個CPP裡太麻煩, 想把所有的東西放到一個通用頭文件裡,請參考下面定義的方式: //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)簡單判斷某個獨立函數有沒有內存洩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;     {www.2cto.com         char* p = new char();         char* pp = new char[10];         char* ppp = (char*)malloc(10);     }       return 0; }   (10) 其實知道了原理, 自己寫一套C++內存洩露檢測也不難, 主要是重載operator new和operator delete, 可以把每次內存分配情況都記錄在一個Map裡, delete時刪除記錄, 最後程序退出時把map裡沒有delete的打印出來。 當然我們知道Crt在實現new時一般實際上調的是malloc, 而malloc可能又是調HeapAlloc,而HeapAlloc可能又是調用RtlAllocateHeap, 所以理論上我們可以在這些函數的任意一層攔截和記錄。但是如果你要實現自己的跨平台內存洩露檢測,還是重載operator new吧。  

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