内存泄漏是编程中常常见到的一个问题,我所遇过的原因有两个:
1.分配完内存后忘记回收
2.代码有问题,造成想回收却无法回收,例如:
p=new int; //p指针修改,原来申请内存的地址没有记录下来,于是无法释放
下面介绍如何检查内存泄漏:
1.包含头文件和定义
#include <stdlib.h>
#include <crtdbg.h>
(1)#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
(2)如果有cpp文件无法看到这三行,以下函数就无效了,于是应该把这三行放到一个头文件里,确保每个cpp文件会调用到它
2.方法一:使用_CrtDumpMemoryLeaks()
{
{new int;}
_CrtDumpMemoryLeaks();
return 0;
}
output:
Detected memory leaks!
Dumping objects ->
{49} normal block at 0x00384DA8, 4 bytes long.
Data: < > CD CD CD CD
Object dump complete.
其内容包括:内存分配型号(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、以字节为单位的块大小、前 16 字节的内容(十六进制)
注意:
(1)大括号的位置,如果不加{new int;},这块内存是等到main函数结束才泄漏的,而_CrtDumpMemoryLeaks()是在main函数里调用的,于是判断内存泄漏
{
public:
int* Data;
A()
{
Data=new int;
}
~A()
{
delete Data;
}
}; int main(int argc , char* argv[])
{
A Test;
_CrtDumpMemoryLeaks();
return 0;
}
output:
Detected memory leaks!
Dumping objects ->
{49} normal block at 0x00384DA8, 4 bytes long.
Data: < > CD CD CD CD
Object dump complete.
(2)对于一些全局函数,如果初始化时申请了内存,到程序结束时候才释放,此函数会一直把新申请的内存当作泄漏来对待
int main(int argc , char* argv[])
{
_CrtDumpMemoryLeaks();
return 0;
}
output:
Dumping objects ->
{49} normal block at 0x00384DA8, 4 bytes long.
Data: < > CD CD CD CD
Object dump complete.
2.方法二:在程序入口写几个语句,程序退出时,如果发现有内存泄漏,会自动在DEBUG OUTPUT窗口和DebugView中输出内存泄漏信息
tmpFlag |= _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF;
_CrtSetDbgFlag( tmpFlag );
3.方法三:使用_CrtMemCheckpoint(),可以查出某程序段的内存泄漏情况
{
CrtMemState s1, s2, s3;
_CrtMemCheckpoint( &s1 );
new int; //程序段
_CrtMemCheckpoint( &s2 );
if ( _CrtMemDifference( &s3, &s1, &s2) ) _CrtMemDumpStatistics( &s3 );
return 0;
}
output:
bytes in 0 Free Blocks.
4 bytes in 1 Normal Blocks.
0 bytes in 0 CRT Blocks.
0 bytes in 0 Ignore Blocks.
0 bytes in 0 Client Blocks.
Largest number used: 0 bytes.
Total allocations: 4 bytes.
在编程中经常涉及到内存管理,于是便希望有个内存检测器来帮助我们debug。我们想检测内存泄漏,就必须记录程序中的内存分配和释放情况,同时我们也希望能记录内存分配代码所在行号和位置,也就是我们需要重载以下四个全局函数:
void* operator new[](size_t Size, char* FileName, int LineNum);
void operator delete(void* Object);
void operator delete[](void* Object);
下面将描述如何实现一个简单的内存检测器
1.获得内存分配代码所在行号和位置
我们需要将缺省的全局new operator替换为带有文件名和行号的版本,代码如下:
2.建立记录内存分配和释放情况的数据结构NewList
NewList中记录了内存分配代码所在行号、位置、内存分配后获得指针与大小。由于我们想记录整个程序中内存分配和释放情况,于是应实例化一个NewList全局对象NewRecord。
注意:全局对象应放在cpp中,如果放在.h中,.h文件又被多个文件include,于是会出现重定义
3.重载new和delete那四个全局函数
new:(1)分配内存,如果失败了抛出异常 (2)记录相关数据 (3)返回分配所得指针
注意在重载operator new[]时Size为0的情况,这时我们当Size=1;
delete :(1)找到相关数据并删除 (2)释放内存
{
if (Size==(size_t)0) Size=1;
void* Result=::operator new(Size);
if (!Result) throw bad_alloc();
else
{
NewListNode Temp(Result, Size, FileName, LineNum);
NewRecord.Add(Temp);
return Result;
}
}
void* operator new[](size_t Size, char* FileName, int LineNum)
{
if (Size==(size_t)0) Size=1;
void* Result=::operator new[](Size);
if (!Result) throw bad_alloc();
else
{
NewListNode Temp(Result, Size, FileName, LineNum);
NewRecord.Add(Temp);
return Result;
}
}
void operator delete(void* Object)
{
if (!Object) return;
NewRecord.Remove(Object);
free(Object);
}
void operator delete[](void* Object)
{
if (!Object) return;
NewRecord.Remove(Object);
free(Object);
}
4.如何打印出内存泄漏的有关信息
对于打印信息我们会有各种各样不同的要求,譬如输出到控制台,输出到文件,同时输出到控制台跟文件等。每一种情况都实现一个函数显然不可行,为了应付这种情况,我们可以考虑如下数据结构:
class PrintToConsole : public Print{};
5.如何使用
(1)让所有代码都#include "DebugNew.h",如果有的代码包含而有的代码不包含,内存分配与释放信息也就记录不准确了。
(2)此代码无法处理多线程的情况
6.使用效果
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <conio.h> using namespace std;
int main(int argc , char* argv[])
{
new int;
Check();
_getch();
return 0;
}
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <conio.h> using namespace std;
int main(int argc , char* argv[])
{
int* p=new int;
delete p;
Check();
_getch();
return 0;
}
DebugNew.h
2#define DEBUGNEW_H
3
4#include <iostream>
5#include <stdlib.h>
6#include "Link.h"
7#include "Print.h"
8
9using namespace std;
10
11class NewListNode
12{
13public:
14 void* Object; //内存分配后获得的指针
15 size_t Size; //内存分配的大小
16 char* FileName; //内存分配代码所在文件位置
17 int LineNum; //内存分配代码所在行号
18
19 NewListNode();
20 NewListNode(void* Buffer, size_t s, char* File, int Line);
21 NewListNode(const NewListNode& Temp);
22};
23
24class NewList
25{
26public:
27 Link<NewListNode> Data;
28
29 bool IsEmpty();
30 void Add(const NewListNode& Temp);
31 void Remove(void* Object);
32 void Check();
33};
34
35extern void* operator new(size_t Size, char* FileName, int LineNum);
36extern void* operator new[](size_t Size, char* FileName, int LineNum);
37extern void operator delete(void* Object);
38extern void operator delete[](void* Object);
39
40extern void Check();
41extern NewList NewRecord;
42
43#define new new(__FILE__, __LINE__ )
44#endif
DebugNew.cpp
2#undef new
3
4NewListNode::NewListNode()
5{
6 Object=0;
7 FileName=0;
8}
9
10NewListNode::NewListNode(void* Buffer, size_t s, char* File, int Line)
11{
12 Object=Buffer;
13 Size=s;
14 FileName=File;
15 LineNum=Line;
16}
17
18NewListNode::NewListNode(const NewListNode& Temp)
19{
20 FileName=Temp.FileName;
21 LineNum=Temp.LineNum;
22 Object=Temp.Object;
23 Size=Temp.Size;
24}
25
26bool NewList::IsEmpty()
27{
28 if (Data.GetHead()) return false;
29 else return true;
30}
31
32void NewList::Add(const NewListNode& Temp)
33{
34 Data.AddLast()->Data=Temp;
35}
36
37void NewList::Remove(void* Object)
38{
39 Node<NewListNode>* Temp=Data.GetHead();