在
上一篇中我们已经实现了一个简单的内存池，可以申请更大块的内存块来减少申请小块内存块时产生的内存碎片。
在本篇中，我们需要为其加入内存泄漏的检测代码，以此来检测代码编写过程中的疏忽带来的内存泄漏。（callstack的显示暂时仅支持Windows）
一、内存泄漏检测
首先，改写obj和block结构，在obj中加入一个域released表示这个chunk是否被释放
1 struct obj
2 {
3 #ifdef _DEBUG
4 bool released;
5
6 #if defined(WIN32) && !defined(__MINGW32__) && !defined(__CYGWIN__) // Only windows can get callstack
7 #define CALLSTACK_MAX_DEPTH 30
8 UINT_PTR callStack[CALLSTACK_MAX_DEPTH];
9 DWORD dwCallStackDepth; // Real depth
10 #endif
11
12 #endif
13 obj* next;
14 };
15
16 struct block
17 {
18 block* next;
19 void* data;
20 #ifdef _DEBUG
21 size_type size;
22 #if defined(WIN32) && !defined(__MINGW32__) && !defined(__CYGWIN__)
23 UINT_PTR callStack[CALLSTACK_MAX_DEPTH];
24 DWORD dwCallStackDepth;
25 #endif
26 #endif
27 };
其中的callstack部分将在下一节中介绍
然后，我们增加一个结构
1 #ifdef _DEBUG
2 struct use
3 {
4 obj* data;
5 use* next;
6 };
7 #endif
其中data域指向了一块分配出去的小内存块，next域形成了一张链表。
然后，我们添加一个成员变量来保存这张链表，以及一个函数来将一个chunk插入这张链表
#ifdef _DEBUG
use* use_list;
#endif
#ifdef _DEBUG
inline void MemoryPool::addUseInfo(obj* ptr)
{
use* p = (use*)malloc(sizeof(use));
p->data = ptr;
p->next = use_list;
use_list = p;
}
#endif
然后，我们来改写refill函数使其在分配内存块时打上released标记，并将每个分配的内存块记录下来
1 void* MemoryPool::refill(int i, void(*h)(size_type))
2 {
3 const int count = 20;
4 const int preSize = (i + 1) * ALIGN + headerSize;
5 char* p = (char*)malloc(preSize * count);
6 while(p == 0)
7 {
8 h(preSize * count);
9 p = (char*)malloc(preSize * count);
10 }
11 block* pBlock = (block*)malloc(sizeof(block));
12 while(pBlock == 0)
13 {
14 h(sizeof(block));
15 pBlock = (block*)malloc(sizeof(block));
16 }
17 pBlock->data = p;
18 pBlock->next = free_list;
19 free_list = pBlock;
20
21 obj* current = (obj*)p;
22 #ifdef _DEBUG
23 addUseInfo(current);
24 current->released = false;
25 #endif
26 current = (obj*)((char*)current + preSize);
27 for(int j = 0; j < count - 1; ++j)
28 {
29 #ifdef _DEBUG
30 addUseInfo(current);
31 current->released = true;
32 #endif
33 current->next = chunk_list[i];
34 chunk_list[i] = current;
35 current = (obj*)((char*)current + preSize);
36 }
37 return (char*)p + headerSize;
38 }
其中的headerSize跟callstack有关，将在下一节中介绍。
当然，在deallocate时要将此内存块的released标记打为true
1 void MemoryPool::deallocate(void* p, size_type n)
2 {
3 if(p == 0) return;
4 if(n > MAX_BYTES)
5 {
6 free(p);
7 return;
8 }
9 const int i = INDEX(ROUND_UP(n));
10 #ifdef _DEBUG
11 p = (char*)p - (int)headerSize;
12 obj* ptr = reinterpret_cast<obj*>(p);
13 if (ptr->released) throw error<char*>("chunk has already released", __FILE__, __LINE__);
14 ptr->released = true;
15 #endif
16 reinterpret_cast<obj*>(p)->next = chunk_list[i];
17 chunk_list[i] = reinterpret_cast<obj*>(p);
18 }
OK，现在已经有模有样了，可以松口气了。接下来是最重要的部分，在MemoryPool析构时检测这个Pool内的use_list中是否有chunk的released标记为true（内存泄漏了）
1 MemoryPool::~MemoryPool()
2 {
3 #ifdef _DEBUG
4 while (use_list)
5 {
6 use *ptr = use_list, *next = use_list->next;
7 if (!ptr->data->released)
8 {
9 obj* pObj = ptr->data;
10 Console::SetColor(true, false, false, true);
11 throw error<char*>("chunk leaked", __FILE__, __LINE__);
12 }
13 free(ptr);
14 use_list = next;
15 }
16 #endif
17 clear();
18 }
其实说来也容易，只需要检测每个chunk的released标记是否为true就行了，而最后的clear函数是以前析构函数的代码，用来释放所有申请的block和大块的chunk。
OK，现在我们已经可以检测出没有被deallocate的chunk了。
二、callstack
首先，我们先来看一个Windows API，“
CaptureStackBackTrace”这个API通过传入的一个数组来得到一组地址。当然有这个API并不够，我们还需要知道是哪个文件的第几行。“
SymGetSymFromAddr64”这个API用来获取某个地址对应的函数名，“
SymGetLineFromAddr64”这个API则是用来获取某个地址对应的文件名和行号的，这两个函数的32位版本则是不带64的。有了这些Windows API，我们就可以很轻松的获取到当前函数的调用堆栈了，主要的功劳还是要归功于Windows强大的dbghelp。
最后，完整的代码你可以在
http://code.google.com/p/qlanguage/中找到。
posted on 2013-01-19 20:09
lwch 阅读(1918)
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