C 中記憶體洩漏的檢測

2021-08-25 10:24:36 字數 4971 閱讀 8648

首先我們需要知道程式有沒有記憶體洩露,然後定位到底是哪行**出現記憶體洩露了,這樣才能將其修復。

最簡單的方法當然是借助於專業的檢測工具,比較有名如boundscheck,功能非常強大,相信做c++開發的人都離不開它。此外就是不

首先我們需要知道程式有沒有記憶體洩露,然後定位到底是哪行**出現記憶體洩露了,這樣才能將其修復。

最簡單的方法當然是借助於專業的檢測工具,比較有名如boundscheck,功能非常強大,相信做c++開發的人都離不開它。此外就是不使用任何工具,而是自己來實現對記憶體洩露的監控,分如下兩種情況:

一. 在 mfc 中檢測記憶體洩漏

假如是用mfc的程式的話,很簡單。預設的就有記憶體洩露檢測的功能。

我們用vs2005生成了乙個mfc的對話方塊的程式,發現他可以自動的檢測記憶體洩露.不用我們做任何特殊的操作. 仔細觀察,發現在每個cpp檔案中,都有下面的**:

#ifdef _debug

#define new debug_new

#endif

debug_new 這個巨集定義在afx.h檔案中,就是它幫助我們定位記憶體洩漏。

在含有以上**的cpp檔案中分配記憶體後假如沒有刪除,那麼停止程式的時候,visualstudio的output視窗就會顯示如下的資訊了:

detected memory leaks!

dumping objects ->

d:\code\mfctest\mfctest.cpp(80) : normal block at 0x003af170, 4 bytes long.

data: < > 00 00 00 00

object dump complete.

在output視窗雙擊粗體字那一行,那麼ide就會開啟該檔案,定位到該行,很容易看出是哪出現了記憶體洩露。

二.檢測純c++的程式記憶體洩露

下面一步一步來把程式的記憶體洩露檢測的機制建立起來。

首先,我們需要知道c執行庫的debug版本提供了許多檢測功能,使得我們更容易的debug程式。在msdn中有專門的章節講這個,叫做debug routines,建議大家先看看裡面的內容吧。

我們會用到裡面很重要的幾個函式。其中最重要的是 _crtdumpmemoryleaks;自己看msdn裡的幫助吧。使用這個函式,需要包含標頭檔案crtdbg.h

該函式只在debug版本才有用,當在偵錯程式下執行程式時,_crtdumpmemoryleaks 將在「output(輸出)」視窗中顯示記憶體洩漏資訊.寫段**試驗一下吧,如下:

檢測記憶體洩露版本一:

#include "stdafx.h"

#include

int _tmain(int argc, _tchar* argv)

執行後,在output(輸出)視窗,顯示了如下的資訊:

detected memory leaks!

dumping objects ->

normal block at 0x003aa770, 4 bytes long.

data: < > 00 00 00 00

object dump complete.

但是這個只是告訴我們程式有記憶體洩露,到底在哪洩露了一眼看不出來啊。

看我們的檢測記憶體洩露版本二:

#include "stdafx.h"

#ifdef _debug

#define debug_clientblock new( _client_block, __file__, __line__)

#else

#define debug_clientblock

#endif

#define _crtdbg_map_alloc

#include

#ifdef _debug

#define new debug_clientblock

#endif

int _tmain(int argc, _tchar* argv)

該程式定義了幾個巨集,通過巨集將debug版本下的new給替換了,新的new記錄下了呼叫new時的檔名和**行.執行後,可以看到如下的結果:

detected memory leaks!

dumping objects ->

d:\code\consoletest\consoletest.cpp(21) : client block at 0x003a38b0, subtype 0, 4 bytes long.

data: < > 00 00 00 00

object dump complete.

呵呵,已經和mfc程式的效果一樣了,但是等一等。看下如下的**吧:

int _tmain(int argc, _tchar* argv)

執行後可以發現我們刪除了指標,但是它仍然報記憶體洩露。所以可以想象,每呼叫一次new,程式內部都會將該呼叫記錄下來,類似於有個陣列記錄,假如delete了,那麼就將其從陣列中刪除,而_crtdumpmemoryleaks就是把這個陣列當前的狀態列印出來。

所以除了在必要的時候dump出記憶體資訊外,最重要的就是在程式退出的時候需要掉用一次_crtdumpmemoryleaks;

假如程式有不止乙個出口,那麼我們就需要在多個地方都呼叫該函式。

更進一步,假如程式在類的析構函式裡刪除指標,怎麼辦?例如:

#include "stdafx.h"

#ifdef _debug

#define debug_clientblock new( _client_block, __file__, __line__)

#else

#define debug_clientblock

#endif

#define _crtdbg_map_alloc

#include

#ifdef _debug

#define new debug_clientblock

#endif

class test

~test

int* _p;

};int _tmain(int argc, _tchar* argv)

可以看到析構函式在程式退出的時候才呼叫,明明沒有記憶體洩露,但是這樣的寫法還是報了。

如何改進呢,看檢測記憶體洩露版本三:

#include "stdafx.h"

#ifdef _debug

#define debug_clientblock new( _client_block, __file__, __line__)

#else

#define debug_clientblock

#endif

#define _crtdbg_map_alloc

#include

#ifdef _debug

#define new debug_clientblock

#endif

class test

~test

int* _p;

};int _tmain(int argc, _tchar* argv)

_crtsetdbgflag ( _crtdbg_alloc_mem_df | _crtdbg_leak_check_df );該語句在程式退出時自動呼叫 _crtdumpmemoryleaks。必須同時設定 _crtdbg_alloc_mem_df 和 _crtdbg_leak_check_df.

這樣,該版本已經達到了mfc一樣的效果了,但是我覺得光這樣還不夠,因為我們只是在output視窗中輸出資訊,對開發人員的提醒還不明顯,經常會被遺漏,而且很多人就算發現了記憶體洩露,但是不好修復,不會嚴重影響到程式外在表現,都不會修復。怎麼樣能讓開發人員主動的修復記憶體洩露的問題呢?記得曾經和人配合寫程式,我的函式引數有要求,不能為空,但是別人老是傳空值,沒辦法了,只好在函式開始驗證函式引數,給他assert住,這樣程式執行時老是不停的彈出assert,除錯程式那個煩壓,最後其他程式設計師煩了,就把這個問題給改好了,輸入引數就正確了。所以我覺得咱要讓程式設計師主動去做一件事,首先要讓他覺得做這個事是能減輕自己負擔,讓自己工作輕鬆的。呵呵,那咱們也這樣,當程式退出時,檢測到記憶體洩露就讓程式提示出來。

看檢測記憶體洩露版本四:

#include "stdafx.h"

#include

#ifdef _debug

#define debug_clientblock new( _client_block, __file__, __line__)

#else

#define debug_clientblock

#endif

#define _crtdbg_map_alloc

#include

#ifdef _debug

#define new debug_clientblock

#endif

void exit

int _tmain(int argc, _tchar* argv)

該版本會在程式退出時檢查記憶體洩露,假如存在就會彈出提示對話方塊.

atexit(exit);設定了在程式退出時執行exit函式。exit函式中,假如存在記憶體洩露,_crtdumpmemoryleaks會返回非0值,就會被assert住了。

到這個版本已經達到可以使用的程度了。但是我們還可以做些改進,因為真要準確的檢測到**中所有的記憶體洩露,需要把**中的#define……拷貝到所有使用new的檔案中。不可能每個檔案都拷貝這麼多**,所以我們可以將他提取出來,放在乙個檔案中,比如我是放在kdetectmemoryleak.h中,該檔案內容如下:

#pragma once

#ifdef _debug

#define debug_clientblock new( _client_block, __file__, __line__)

#else

#define debug_clientblock

#endif

#define _crtdbg_map_alloc

#include

#include

#ifdef _debug

#define new debug_clientblock

#endif

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