Ubuntu中使用QT时的对象内存问题

前言

无论是哪种平台的软件开发,除了软件本身代码的可行性方案之外,最重要的就是内存问题了,本文主要介绍QTCreator项目中内存管理的规则以及对内存泄露的检测。

规则:内存中究竟那些对象需要手动释放

QT的父子对象机制是在 QWidget和QOject中实现的。当我们使用父对象来创建一个对象的时候 ,父对象会把这个对象添加到自己的子对象列表中。当这个父对象被删除的时候,它会遍历它的子对象类表并且删除每一个子对象,然后子对象们自己再删除它们自己的子对象,这样递归调用直到所有对象都被删除。
  这种父子对象机制会在很大程度上简化我们的内存管理工作,减少内存泄露的风险。我们需要显式删除(就是用Delete删除)的对象是那些使用new创建的并且没有父对象的对象(切记是new的才要delete,通过成员函数获得的对象,没有特殊说明的,千万不要随便delete.)。如果我们在删除一个对象的父对象之前删除它,QT会自动地从它的父对象的子对象列表中移除它的。

1.Qt内存自动释放有两个前提条件:
必须是QObject的派生类;必须指定了parent对象.

2.下面这种情况,也是自动释放

Mat image;
image = imread(fileName.toStdString(),ImreadModes::IMREAD_UNCHANGED);

这种情况下对象分配在栈中(空间较小),当前函数结束后会自动释放资源(局部变量)。new创建对象是在堆上,而局部不使用new创建的类对象则使用栈空间。

3.下面的情况则需要手动调用 delete 释放:

MainControl *control = new MainControl();

这种情况是在全局/静态存储区创建了一个指针用于接收堆中对象的首地址,方便在其他地方调用。当然,
4.若指针有如下情况,也可不释放:
new创建的类对象需要指针接收,一处初始化,多处使用
5.需要手动 Delete 的前提条件:
new创建的并且没有父对象的对象

QList使用时的注意事项

QT中有很多的容器类,其中最常用的应该就是QList了,那么当我们.clear()之后,Qlist中的指针会被如何处理呢?
1.T的类型为非指针
这时候直接调用clear(),那么内部的对象就会随之自动释放,例如float、int等基本数据类型。
1.T类型为指针类型
这时候调用clear(),内部的对象并不会被释放(具体怎么查看可以使用下面讲到的内存检测工具),那么此时就需要在.clear()之前调用void qDeleteAll ( const Container & c ),先将指针都释放,再进行clear。

Ubuntu下的内存检测工具--Valgrind

1.安装Valgrind
Valgrind下载地址
下载之后解压,安装命令如下

$ cd valgrind-3.16.1
$ ./autogen.sh
$ ./configure --prefix=/home/xxxx/bin
$ make
$ sudo make install
#为了方便使用,可以将生产的/home/xxxx/bin/bin/valgrind二进制文件copy到/usr/local/bin下
$ sudo cp /home/xxxx/bin/bin/valgrind /usr/local/bin/valgrind

验证安装

$ valgrind --version

看到正常的版本号即可
2.如何使用
最常用的使用方法如下

#test即为可执行的二进制文件
$ valgrind --tool=memcheck --leak-check=full test

memcheck ------> 这是valgrind应用最广泛的工具,一个重量级的内存检查器,能够发现开发中绝大多数内存错误使用情况
关于更多的使用参数可以查看参考文章的第三篇

当执行完语句后,程序会开始运行,关闭程序之后,控制台就会做出分析,根据程序的不同等待的时间也有所不同,一般都在一分钟以内。
valgrind --tool=memcheck --leak-check=full test.png

简单的说一下意思:
Memcheck将内存泄露分为两种,一种是可能的内存泄露(Possibly lost),另外一种是确定的内存泄露(Definitely lost)。Possibly lost 是指仍然存在某个指针能够访问某块内存,但该指针指向的已经不是该内存首地址。Definitely lost 是指已经不能够访问这块内存。而Definitely lost又分为两种:直接的(direct)和间接的(indirect)。直接和间接的区别就是,直接是没有任何指针指向该内存,间接是指指向该内存的指针都位于内存泄露处。
上面的结果可以看到,Definitely lost是存在的,这是我们可以结合上面提到的qDeleteAll来验证这个工具是否真的可以检测内存。
上图的结果是我在程序中使用qDeleteAll后,可以看到“definitely lost:2240 bytes in 40 blocks”和“indirectly lost:4042 bytes in 59 blocks”。
但当我不使用qDeleteAll时(这里就不截图的,直接说结果),definitely losts中就变成了46blocks,而indirectly lost中也变成了65blocks。可见,qDeleteAll为使用时候的内存泄露就被valgrind捕捉到了。
终端中可以向上查看有哪些文件或者是对象造成了泄露,进而在代码中做出相应的更改。

参考文章

1.Qt中哪些对象需要手动delete?
2.QList内存释放
3.valgrind 工具介绍和简单的使用

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