C#调用C++ dll异常排查

基本情况

最近在做的一款程序，长时间运行总会出现莫名的问题。有时是自动关闭，有时程序报错，有时调用的dll异常……

提出假设——dll内存泄漏

由于开始与C++组合作时，使用其提供的dll出现过数据读写时异常（内存操作异常），于是怀疑他们提供的dll有内存泄漏。于是想通过日志或其它方法来确认这个猜测。

如何验证是C++ dll的问题？

通过记录当前Process的Memory情况，确认在调用dll时内存的基本情况，然后与不调用dll的内存情况进行比对，基本就能确认到底是不是dll的内存操作有问题。

日志数据分析

记录进程内存情况与电脑内存运行情况

以下为记录内存状况的Function：

  private static void MemoryLog()
  {
      Task.Run(async () =>
      {
          string appName = typeof(App).Namespace;
          var mb = 1024 * 1024;
          while (true)
          {
              Process currentProcess = Process.GetCurrentProcess();
              var working = currentProcess.PagedMemorySize64;
              await Task.Delay(1000);
              NlogHelper.Logger.Trace($"MemoryLog Working Set: {currentProcess.WorkingSet64 / mb} MB, PeakWorking Set: {currentProcess.PeakWorkingSet64 / mb} MB, Private Memory: {currentProcess.PrivateMemorySize64 / mb} MB, PagedMemory: {currentProcess.PagedSystemMemorySize64 / mb}MB, PeakPagedMemory:{currentProcess.PeakPagedMemorySize64 / mb}MB");
              NlogHelper.Logger.Trace($"MemoryLog {Performance.GetMemInfo()}");
          }
      });
  }

上述代码中，working memory为进程分配的物理内存，private memory为进程的专用内存（此为最关键，虚拟内存），详细参考API：Process 类 (System.Diagnostics) | Microsoft Learn

下述为Performance中的GetMemInfo方法：

  public static string GetMemInfo()
  {
      MEMORY_INFO mi = GetMemoryStatus();
      return string.Format(", \t\t\t{0},{1:f0}%", FormatSize(mi.ullTotalPhys - mi.ullAvailPhys), mi.dwMemoryLoad);
  }


        /// 

        /// 获得当前内存使用情况
        /// 
        /// 
        public static MEMORY_INFO GetMemoryStatus()
        {
            MEMORY_INFO mi = new MEMORY_INFO();
            mi.dwLength = (uint)Marshal.SizeOf(mi);
            GlobalMemoryStatusEx(ref mi);
            return mi;
        }

        [DllImport("kernel32.dll")]
        [return: MarshalAs(UnmanagedType.Bool)]
        public static extern bool GlobalMemoryStatusEx(ref MEMORY_INFO mi);

注意：在记录日志时最好记录为一行，同时数据之间以空格或逗号或tab分离等分隔符分离，以方便数据分析时在表格中使用分隔符进行分列统计。

日志图表化

通过日志记录发现，专用内存在不断增长：

也就是说一定是存在内存泄漏了。

而在不调用dll时运行50次的内存情况则如下：

也就是说在程序运行期间内C#内存使用情况是基本稳定的，不会出现不断增长的情况。

以上基本可以确认是C++的dll出现了问题。