Kisser Leon

这个kisser不太冷
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摘要
本文分析了Windows环境使用MFC调试内存泄露的技术,介绍了在Windows环境下用VC++查找,定位和消除内存泄露的方法技巧。

关键词:VC++;CRT 调试堆函数;试探法。

编译环境
VC++6.0
技术原理
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 <stdlib.h>
#include <crtdbg.h>
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 FILESVISUAL STUDIOMyProjectsleaktestleaktest.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 CD
Object 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 CD
Object 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。

说明
在VC++6.0的环境下,不再需要额外的添加

#define CRTDBG_MAP_ALLOC
#include <stdlib.h>
#include <crtdbg.h> 

只需要按F5,在调试状态下运行,程序退出后在"输出窗口"可以看到有无内存泄露。如果出现

Detected memory leaks!
Dumping objects -> 

就有内存泄露。

确定内存泄露的地方
根据内存泄露的报告,有两种消除的方法:

第一种比较简单,就是已经把内存泄露映射到源文件的,可以直接在"输出"窗口中双击包含文件名和行号的行。例如

Detected memory leaks!
Dumping objects ->
C:PROGRAM FILESVISUAL STUDIOMyProjectsleaktestleaktest.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 CD
Object dump complete.
C:PROGRAM FILESVISUAL STUDIOMyProjectsleaktestleaktest.cpp(20)

就是源文件名称和行号。

第二种比较麻烦,就是不能映射到源文件的,只有内存分配块号。

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 CD
Object dump complete. 

  这种情况我采用一种"试探法"。由于内存分配的块号不是固定不变的,而是每次运行都是变化的,所以跟踪起来很麻烦。但是我发现虽然内存分配的块号是变化的,但是变化的块号却总是那几个,也就是说多运行几次,内存分配的块号很可能会重复。因此这就是"试探法"的基础。

  1. 先在调试状态下运行几次程序,观察内存分配的块号是哪几个值;
  2. 选择出现次数最多的块号来设断点,在代码中设置内存分配断点: 添加如下一行(对于第 18 个内存分配):
    _crtBreakAlloc = 18; 
    或者,可以使用具有同样效果的 _CrtSetBreakAlloc 函数:
    _CrtSetBreakAlloc(18); 

     

  3. 在调试状态下运行序,在断点停下时,打开"调用堆栈"窗口,找到对应的源代码处;
  4. 退出程序,观察"输出窗口"的内存泄露报告,看实际内存分配的块号是不是和预设值相同,如果相同,就找到了;如果不同,就重复步骤3,直到相同。
  5. 最后就是根据具体情况,在适当的位置释放所分配的内存。
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