C++程序检测内存泄漏的方法分享
投稿：junjie
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这篇文章主要介绍了C++程序检测内存泄漏的方法分享,本文讲解了、对象计数、重载new和delete、Hook Windows系统API、使用DiagLeak检测等内容,需要的朋友可以参考下
在Linux平台上有valgrind可以非常方便的帮助我们定位内存泄漏，因为Linux在开发领域的使用场景大多是跑服务器，再加上它的开源属性，相对而言，处理问题容易形成“统一”的标准。而在Windows平台，服务器和客户端开发人员惯用的调试方法有很大不同。下面结合我的实际经验，整理下常见定位内存泄漏的方法。
注意：我们的分析前提是Release版本，因为在Debug环境下，通过VLD这个库或者CRT库本身的内存泄漏检测函数能够分析出内存泄漏，相对而言比较简单。而服务器有很多问题需要在线上并发压力情况下才出现，因此讨论Debug版调试方法意义不大。
二、对象计数
方法：在对象构造时计数++，析构时--，每隔一段时间打印对象的数量
优点：没有性能开销，几乎不占用额外内存。定位结果精确。
缺点：侵入式方法，需修改现有代码，而且对于第三方库、STL容器、脚本泄漏等因无法修改代码而无法定位。
三、重载new和delete
方法：重载new/delete，记录分配点（甚至是调用堆栈），定期打印。
优点：没有看出
缺点：侵入式方法，需将头文件加入到大量源文件的头部，以确保重载的宏能够覆盖所有的new/delete。记录分配点需要加锁（如果你的程序是多线程），而且记录分配要占用大量内存（也是占用的程序内存）。
四、Hook Windows系统API
方法：使用微软的detours库，hook分配内存的系统Api：HeapAlloc/HeapRealloc/HeapFree（new/malloc的底层调用）,记录分配点，定期打印。
优点：非侵入式方法，无需修改现有文件（hook api后，分配和释放走到自己的钩子函数中），检查全面，对第三方库、脚本库等等都能统计到。
缺点：记录内存需要占用大量内存，而且多线程环境需要加锁。
五、使用DiagLeak检测
微软出品的内存泄漏分析工具，原理同hookapi方式。配合LDGraph可视化展示内存分配数据，更方便查找泄漏。
1.在IDE工程选项里面配置Release版本也生成调试信息，发布时，将pdb文件和exe文件一起发布。
2.程序运行后，打开LeakDiag，设置Symbol path
3.定期Log下目标进程的内存分配情况，通过LDGraph打印分配增长情况，来发现内存泄漏。
优点：同hookapi方法，非侵入式修改，无需做任何代码改动。跟踪全面。可视化分析堆栈一览无余！
缺点：对性能有影响，hook分配加锁，遍历堆栈。但是不会占用目标进程的自身内存。
对于线上生产环境，建议大对象用计数来判断，定位快速准确，几乎无性能开销。在对外测试阶段，使用LeakDiag辅助分析，因为此时并发压力还不是太大，性能开销还是可以承受。在线上大规模应用阶段，通过HookApi的方法，结合GM指令控制部分时间段的检测，这样可以把对玩家的影响（服务器性能下降导致延迟）降到最低。
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如何在Linux操作系统下检测内存泄漏Unlinux 14:24
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　　1．开发背景：
　　在 Windows 下使用 VC 编程时，我们通常需要 DEBUG 模式下运行程序，而后调试器将在退出程序时，打印出程序运行过程中在堆上分配而没有释放的信息，其中包括代码文件名、行号以及内存大小。该功能是 MFC Framework 提供的内置机制，封装在其类结构体系内部。
　　在 Linux 或者 Unix 下，我们的++ 程序缺乏相应的手段来检测内存信息，而只能使用 top 指令观察进程的动态内存总额。而且程序退出时，我们无法获知任何内存泄漏信息。为了更好的辅助在 linux 下程序开发，我们在我们的类库项目中设计并实现了一个内存检测子系统。下文将简述 C++ 中的 new 和 delete 的基本原理，并讲述了内存检测子系统的实现原理、实现中的技巧，并对内存泄漏检测的高级话题进行了讨论。
　　2．New和delete的原理
　　当我们在程序中写下 new 和 delete 时，我们实际上调用的是 C++ 语言内置的 new operator 和 delete operator。所谓语言内置就是说我们不能更改其含义，它的功能总是一致的。以 new operator 为例，它总是先分配足够的内存，而后再调用相应的类型的构造函数初始化该内存。而 delete operator 总是先调用该类型的析构函数，而后释放内存（图1）。我们能够施加影响力的事实上就是 new operator 和 delete operator 执行过程中分配和释放内存的方法。
　　new operator 为分配内存所调用的函数名字是 operator new，其通常的形式是 void * operator new(size_t size); 其返回值类型是 void*，因为这个函数返回一个未经处理（raw）的指针，未初始化的内存。参数 size 确定分配多少内存，你能增加额外的参数重载函数 operator new，但是第一个参数类型必须是 size_t。
　　delete operator 为释放内存所调用的函数名字是 operator delete，其通常的形式是 void operator delete(void *memoryToBeDeallocated)；它释放传入的参数所指向的一片内存区。
　　这里有一个问题，就是当我们调用 new operator 分配内存时，有一个 size 参数表明需要分配多大的内存。但是当调用 delete operator 时，却没有类似的参数，那么 delete operator 如何能够知道需要释放该指针指向的内存块的大小呢？答案是：对于系统自有的数据类型，语言本身就能区分内存块的大小，而对于自定义数据类型（如我们自定义的类），则 operator new 和 operator delete 之间需要互相传递信息。
　　当我们使用 operator new 为一个自定义类型对象分配内存时，实际上我们得到的内存要比实际对象的内存大一些，这些内存除了要存储对象数据外，还需要记录这片内存的大小，此方法称为 cookie。这一点上的实现依据不同的编译器不同。（例如 MFC 选择在所分配内存的头部存储对象实际数据，而后面的部分存储边界标志和内存大小信息。g++ 则采用在所分配内存的头 4 个自己存储相关信息，而后面的内存存储对象实际数据。）当我们使用 delete operator 进行内存释放操作时，delete operator 就可以根据这些信息正确的释放指针所指向的内存块。
　　以上论述的是对于单个对象的内存分配/释放，当我们为数组分配/释放内存时，虽然我们仍然使用 new operator 和 delete operator，但是其内部行为却有不同：new operator 调用了operator new 的数组版的兄弟－ operator new[]，而后针对每一个数组成员调用构造函数。而 delete operator 先对每一个数组成员调用析构函数，而后调用 operator delete[] 来释放内存。需要注意的是，当我们创建或释放由自定义数据类型所构成的数组时，编译器为了能够标识出在 operator delete[] 中所需释放的内存块的大小，也使用了编译器相关的 cookie 技术。
　　综上所述，如果我们想检测内存泄漏，就必须对程序中的内存分配和释放情况进行记录和分析，也就是说我们需要重载 operator new/operator new[];operator delete/operator delete[] 四个全局函数，以截获我们所需检验的内存操作信息。
（作者：洪琨责任编辑：原野）
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　　内存泄漏也称作“存储渗漏”，用动态存储分配函数动态开辟的空间，在使用完毕后未释放，结果导致一直占据该内存单元。直到程序结束。(其实说白了就是该内存空间使用完毕之后未回收)即所谓内存泄漏。
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