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
#include
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 FILES/VISUAL STUDIO/MyProjects/leaktest/leaktest.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 CDObject 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 CDObject 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。
设置 CRT 报告模式
默认情况下,_CrtDumpMemoryLeaks 将内存泄漏信息转储到“输出”窗口的“调试”窗格,如上所述。可以使用 _CrtSetReportMode 重置该设置,以转储到另一位置。如果使用库,它可以将输出重置到另一位置。在此情况下,可以使用以下语句将输出位置设置回“输出”窗口:
_CrtSetReportMode( _CRT_ERROR, _CRTDBG_MODE_DEBUG );
有关使用 _CrtSetReportMode 将输出发送到其他位置的信息,请参见 _CrtSetReportMode。
非MFC 模式
对C++代码而言,内存泄漏问题虽然有诸多方法避免,但实际代码编写的时候,或出于自信或出于复杂性的考虑,常常还会用到原始的operator new,这不可避免的会带来内存泄漏的可能,不久前本人因为违反了"可用于被多态继承的基类其析构函数应当有virtual修饰"的法则( 一不小心就忘了写virtual ^_^ ),导致了内存泄漏,因此我觉得出于安全考虑,在代码中加入内存泄漏检查机制还是很必要的,也因为这次的内存泄漏事件促使我写出这一篇文章.
VC++中本身就有内存泄漏检查的机制,你可以在向导生成的支持MFC的工程中看到如下代码:
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif
通过它们,你能非常容易的发现代码中的内存泄漏,但是如果手工将这个功能移植到非MFC工程中去是很繁琐的一件事,另外它还有一个bug,在多线程并发调用这个DEBUG_NEW时会导致系统级错误,因此本人在此重写了这个功能,将以下的debug_new.h和debug_new.cpp添加到工程中,并在需要检测的cpp中#include "debug_new.h"和main中一开始处加入REG_DEBUG_NEW宏即可.
1. debug_new.h 源代码
/************************************************************************/
/* comment: 此文件与debug_new.cpp配合使用,用于在调试期发现内存泄漏 */
/* 仅在VC++编译器中适用(包括Intel C++,因为它使用了相同的库) */
/* 作者: 周星星 http://blog.vckbase.com/bruceteen/ */
/* 版权申明: 无,可任意 使用,修改 和 发布 */
/************************************************************************/
/* sample
#include
#include "debug_new.h" // +
using namespace std;
int main( void )
{
REG_DEBUG_NEW; // +
char* p = new char[2];
cout << "--End--" << endl;
return 0;
}
在VC++ IDE中按F5调试运行将会在Output窗口的Debug页看到类似如下的提示:
Dumping objects ->
d:/test.cpp(10) : {45} normal block at 0x003410C8, 2 bytes long.
Data: < > CD CD
Object dump complete.
如果不出现如上提示请Rebuild All一次.
*/
#ifndef _DEBUG_NEW_H_
#define _DEBUG_NEW_H_
#ifdef _DEBUG
#undef new
extern void _RegDebugNew( void );
extern void* __cdecl operator new( size_t, const char*, int );
extern void __cdecl operator delete( void*, const char*, int);
#define new new(__FILE__, __LINE__)
#define REG_DEBUG_NEW _RegDebugNew();
#else
#define REG_DEBUG_NEW
#endif // _DEBUG
#endif // _DEBUG_NEW_H_
2. debug_new.cpp 源代码
/************************************************************************/
/* comment: 此文件与debug_new.h配合使用,用于在调试期发现内存泄漏 */
/* 仅在VC++编译器中适用(包括Intel C++,因为它使用了相同的库) */
/* 作者: 周星星 http://blog.vckbase.com/bruceteen/ */
/* 版权申明: 无,可任意 使用,修改 和 发布 */
/************************************************************************/
//#include "debug_new.h"
#ifdef _DEBUG
#include
#include
class _CriSec
{
CRITICAL_SECTION criSection;
public:
_CriSec() { InitializeCriticalSection( &criSection ); }
~_CriSec() { DeleteCriticalSection( &criSection ); }
void Enter() { EnterCriticalSection( &criSection ); }
void Leave() { LeaveCriticalSection( &criSection ); }
} _cs;
void _RegDebugNew( void )
{
_CrtSetDbgFlag( _CRTDBG_REPORT_FLAG | _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF );
}
void* __cdecl operator new( size_t nSize, const char* lpszFileName, int nLine )
{
// comment 1: MFC中提供的debug new虽然加了锁,但我在实际测试的时候发现多线程并发
// 调用的时候还是抛出了系统错误,所以我在这里加了一个线程互斥量.
// comment 2: debug new和debug delete之间需不需要互斥我并不知道,保险起见,我同样
// 加了线程互斥量.
// comment 3: 按照C++标准规定,在operator new失败后应当调用set_new_handler设置的
// 函数,但是MSDN中却说"头文件new中的set_new_handler是stub的,而应该使
// 用头文件new.h中的_set_new_handler",这简直是滑天下之大稽.
// 以下是VC++6.0中的set_new_handler定义:
// new_handler __cdecl set_new_handler( new_handler new_p )
// {
// assert( new_p == 0 ); // cannot use stub to register a new handler
// _set_new_handler( 0 );
// return 0;
// }
// 所以我也无计可施,只能舍弃set_new_handler的作用.
_cs.Enter();
void* p = _malloc_dbg( nSize, _NORMAL_BLOCK, lpszFileName, nLine );
_cs.Leave();
return p;
}
void __cdecl operator delete( void* p, const char* /*lpszFileName*/, int /*nLine*/ )
{
_cs.Enter();
_free_dbg( p, _CLIENT_BLOCK );
_cs.Leave();
}
#endif