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基于 crt debug 实现的 Windows 程序内存泄漏检测工具

  Windows 程序内存泄漏检测是一项十分重要的工作,基于 GUI 的应用程序通常在调试结束时也有内存泄漏报告,但这个报告的信息不全面,不能定位到产生泄漏的具体行号。其实自己实现一个内存泄漏检测工具是一件非常简单的事情,但看过网上写的很多例子,普遍存在两种问题:

    1. 要么考虑不周全,一种环境下能用,而在另外一种环境下却不能很好工作,或者漏洞报告的输出方式不合理。
    2. 要么过于保守,例如:完全没有必要在 _malloc_dbg() 和 _free_dbg() 的调用前后用 CriticalSection 进行保护(跟踪一下多线程环境下 new 和 malloc 的代码就会明白)。

  内存检测主要用到以下几个 API,这些 API 能跟踪 new 和 malloc 系列方法申请的内存,具体说明参考帮助文档:

struct _CrtMemState;

_CrtSetDbgFlag();
_CrtMemCheckpoint();
_CrtMemCheckpoint();
_CrtMemDifference();
_CrtMemDumpStatistics();
_malloc_dbg();
_free_dbg();

 

  •   头文件:win32_crtdbg.h
#pragma once

#if defined _DEBUG && defined _DETECT_MEMORY_LEAK

#ifdef new
#undef new
#endif

#ifdef delete
#undef delete
#endif

#ifndef _CRTDBG_MAP_ALLOC
#define _CRTDBG_MAP_ALLOC
#endif

#include <crtdbg.h>

namespace __dbg_impl
{
class CDebugEnv
{
public:
CDebugEnv()
{
::_CrtSetDbgFlag( _CRTDBG_ALLOC_MEM_DF | _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF );
::_CrtMemCheckpoint(&s1);
}

~CDebugEnv()
{
::_CrtMemCheckpoint(&s2);

if (::_CrtMemDifference( &s3, &s1, &s2))
{
TRACE0("!! Memory stats !!\n");
TRACE0("----------------------------------------\n");
::_CrtMemDumpStatistics(&s3);
TRACE0("----------------------------------------\n");
}
}

private:
_CrtMemState s1, s2, s3;
};

static __dbg_impl::CDebugEnv __dbgEnv;
}

inline void* __cdecl operator new(size_t nSize, const char* lpszFileName, int nLine)
{
return ::_malloc_dbg(nSize, _NORMAL_BLOCK, lpszFileName, nLine);
}

inline void* __cdecl operator new[](size_t nSize, const char* lpszFileName, int nLine)
{
return operator new(nSize, lpszFileName, nLine);
}

inline void* __cdecl operator new(size_t nSize)
{
return operator new(nSize, __FILE__, __LINE__);
}

inline void* __cdecl operator new[](size_t nSize)
{
return operator new(nSize, __FILE__, __LINE__);
}

inline void* __cdecl operator new(size_t nSize, const std::nothrow_t&)
{
return operator new(nSize, __FILE__, __LINE__);
}

inline void* __cdecl operator new[](size_t nSize, const std::nothrow_t&)
{
return operator new(nSize, __FILE__, __LINE__);
}

inline void __cdecl operator delete(void* p)
{
::_free_dbg(p, _NORMAL_BLOCK);
}

inline void __cdecl operator delete[](void* p)
{
operator delete(p);
}

inline void __cdecl operator delete(void* p, const char* lpszFileName, int nLine)
{
operator delete(p);
}

inline void __cdecl operator delete[](void* p, const char* lpszFileName, int nLine)
{
operator delete(p);
}

inline void __cdecl operator delete(void *p, const std::nothrow_t&)
{
operator delete(p);
}

inline void __cdecl operator delete[](void *p, const std::nothrow_t&)
{
operator delete(p);
}

#define new new(__FILE__, __LINE__)

#endif // _DEBUG && defined _DETECT_MEMORY_LEAK

 

  •   实现文件:win32_crtdbg.cpp
#include "stdafx.h"
#include "win32_crtdbg.h"

#if defined _DEBUG && defined _DETECT_MEMORY_LEAK

__dbg_impl::CDebugEnv __dbgEnv;

#endif // _DEBUG && defined _DETECT_MEMORY_LEAK

 

  • 使用方法
    1. 在 stdafx.h 或其他公共头文件中: #define_DETECT_MEMORY_LEAK#include"win32_crtdbg.h"
    2. 删除项目工程模板中自动生成的 new 操作符重定义,通常自动生成的 cpp 文件在 DEBUG 环境下会把 new 重定义为 DEBUG_NEW。
  • 存在问题

    对于某些全局变量指向的堆内存,如果 ~CDebugEnv() 被调用之时还没释放,则可能存在误报现象。这是一个老大难问题了,目前还没有完美的解决方法。

posted on 2012-02-12 18:35  ~怪^_*兽~  阅读(3496)  评论(2编辑  收藏