内存泄露检测详细分析
详细分析内存泄露检测
一般我们常说的内存泄漏是指堆内存的泄漏。堆内存是指程序从堆中分配的,使用完后必须显式释放的内存。C++中使用new和new[]实现从堆中分配到一块内存,使用完后,程序必须负责相应的调用delete或delete[]释放该内存块,否则,这块内存就不能被再次使用,我们就说这块内存泄漏了。
下面4种内存泄露分类概括了常见的绝大部分的内存泄露的情形。
1. 常发性内存泄漏。发生内存泄漏的代码会被多次执行到,每次被执行的时候都会导致一块内存泄漏。
2. 偶发性内存泄漏。发生内存泄漏的代码只有在某些特定环境或操作过程下才会发生。常发性和偶发性是相对的。
3. 一次性内存泄漏。发生内存泄漏的代码只会被执行一次,或者由于算法上的缺陷,导致总会有一块且仅一块内存发生泄漏。
4. 隐式内存泄漏。程序在运行过程中不停的分配内存,但是直到结束的时候才释放内存。严格的说这里并没有发生内存泄漏,因为最终程序释放了所有申请的内存。但是对于一个服务器程序,需要运行几天,几周甚至几个月,不及时释放内存也可能导致最终耗尽系统的所有内存。所以,我们称这类内存泄漏为隐式内存泄漏。
C++中通过new 和 delete来获得、释放内存。在了解内存泄露检测原理前,我们可以先要明白C++中new和delete的工作原理。这首先要了解new 和 delete工作过程。
new operator
一般而言,我们在写C++程序的时候,通过调用一个简单的关键字new就获得了对应的内存,以至于我们认为他就是C语言中malloc的别名。但事实上,C++中调用new有如下三个必须的动作:
1) 获取需要申请的内存大小
2) 调用operator new的对应形式,获得一块裸(raw)内存。
3) 如果有构造函数,则调用对应的构造函数进行内存初始化。
C++中六种重构形式,分别对应如下:
void *operator new(std::size_t count throw(std::bad_alloc); //默认版本
void *operator new(std::size_t count, const std::nothrow_t&) throw();
void *operator new(std::size_t count, void *ptr) throw();
//这是于我们用于重构的版本,有附加参数
void *operator new[](std::size_t count) throw(std::bad_alloc);
void *operator new[](std::size_t count, const std::nothrow_t&) throw();
void *operator new[](std::size_t count, void *ptr) throw();
Operator delete也有2种重构形式,分别如下:
void operator delete(void *);
void operator delete[](void *);
这里顺便谈一下new[]、new delete[]、delete之间的区别于连续
其中 operator new[] 和Operator delete[] 是通过调用operator new和Operator delete来实现的,而且完全一样(就是说所分配、释放内存时的动作完全一样)。
但别忘了newoperator实际执行的过程中,顺序是如下的:
1.首调用 operator new来申请内存。
2.调用对象的构造函数。
3.利用构造的对象初始化这片内存。
可以想象operator new []的过程和这一样,只是分配的内存大小、生成对象的数目(调用构造函数次数)的区别罢了。
operator delete的过程就是相当于 new operator的倒转。
1.调用对象的析构函数
2.释放内存
所以到这里应该就可以猜出,delete[]与delete之间的区别了:调用析构函数的次数(delete 只会调用第一个对象的析构函数,而delete[]会调用所有对象的析构函数)。假如对象本身没有析构函数(比如只是基本类型的话),delete和delete[]的效果都是一样的,但肯定不推荐这么用,因为这至少让人很费解。
内存泄露的原理到时比较简单:
1.首先定义重构版本的operator new new[]; operator delete[] operator delete;这里进行内存申请、释放的管理,这样就可以知道了那里内存发生了泄露。
2.定义二个宏 define DEBUG_NEW new(_FILE_, _LINE_)(将new转向为我们重构过的new) define new DEBUG_NEW(这个是控制开关,那里需要检测,就在哪个.cpp文件中定义这个宏)
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