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菜鸟也能搞定C++内存泄漏

    背景

  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。

  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。

  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。

  检查策略分析

  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)。

  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

  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。

  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:

----------------|--------------------|-------------------|----------------------------
    tn-2 tn-1 tn

  三点间隔均为10分钟,则我们有如下结论:

  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。

  生成内存dump文件的代码实现

  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:

  包含内存追踪所需库
 
  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。

    #ifdef _debug

    //for memory leak check

    #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

    #include

    #include

    #endif
  
    启动内存追踪

  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。

    //enable leak check

    _crtsetdbgflag( _crtdbg_report_flag);

  将结果输出指向dump文件

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