c++ 排查内存泄漏的妙招

这篇文章主要介绍了c++ 如何用辅助类排查内存泄漏，帮助大家更好的理解和学习使用c++，感兴趣的朋友可以了解下

前言

对于c++而言，如何查找内存泄漏是程序员亘古不变的话题；解决之道可谓花样繁多。因为最近要用到QT写程序，摆在我面前的第一个重要问题是内存防泄漏。如果能找到一个简单而行之有效的方法，对后续开发大有裨益。久思终得诀窍，本文就详细介绍我对此问题的应对之策。（文末符完整代码）

如何判断内存有泄漏

　　内存分配和释放对应的操作是new、delete。如何判断内存是否释放干净？其实判断起来非常简单：一个独立的模块整个生存周期内new的个数和delete的个数相等。用伪代码标示如下：

 int newCount = 0; int deleteCount = 0; //new 操作时 new class(); newCount++; //delete 操作时 delete* objPtr; deleteCount++; //模块结束时 if(newCount != deleteCount) { 内存有泄漏 }

如果对所有的new和delete操作，加上如上几行代码，就能发现是否有内存泄漏问题。如果采用上面方法解决问题，手段太low了。

我们的方法有如下特点：

1 使用起来超级简单，不增加开发难度。

2 发生内存泄漏时，能定位到具体是哪个类。

托管new delete 操作符

　　要跟踪所有的new、delete操作，最简单的办法就是托管new、delete。不直接调用系统的操作符，而是用我们自己写的函数处理。在我们的函数内部，则别有洞天；对new和delete的跟踪和记录就为我所欲也。托管new和delete需用到模板函数，代码如下：

 class MemManage { //单实例模式 private: static MemManage* _instance_ptr; public: static MemManage* instance() { if (_instance_ptr == nullptr) { _instance_ptr = new MemManage(); } return _instance_ptr; } public: MemManage(); //new操作 构造函数没有参数 template  T* New() { ShowOperationMessage(true); return new T(); }; //new操作 构造函数有1个参数 template  T* New(TParam1 param) { ShowOperationMessage(true); return new T(param); }; //new操作 构造函数有2个参数 template  T* New(TParam1 param1, TParam2 param2) { ShowOperationMessage(true); return new T(param1, param2); }; //delete 操作 template  void Delete(T t) { if (t == nullptr) return; ShowOperationMessage(false); delete t; }; //记录new delete template  void ShowOperationMessage(bool isNew) { //操作符对应的类名称 const type_info& nInfo = typeid(T); QString className = nInfo.name(); if (isNew) { _newCount++; } else { _deleteCount++; } if (!_showDetailMessage) { return; } if (isNew) { qDebug() << "*New" << className << ":" << _newCount << ":" << _deleteCount; } else { qDebug() << "Delete" << className << ":" << _newCount << ":" << _deleteCount; } } }

如何使用辅助类

使用起来很简单，示例代码如下：

 //*****new和delete使用伪代码 //new操作，需根据构造函数的参数个数调用对应的函数 //构造函数 没有参数 QFile* file = MemManage::instance()->New(); //构造函数 有1个参数 QFile* file = MemManage::instance()->New("filename"); //构造函数 有2个参数 QFile* file = MemManage::instance()->New("filename",true); //delete 只有一种形式 MemManage::instance()->Delete(file);

一个模块调用周期结束调用下列代码，查看是否有内存泄漏：

 void ShowNewDelete(bool isShowDetail) { int leftNew = _newCount - _deleteCount; qDebug() << "***********************"; qDebug() << "total New:" << _newCount << " Delete:" << _deleteCount << " leftNew:" << leftNew; } MemManage::instance()->ShowNewDelete(true); //debug输出如下，如果leftNew为0，则没内存泄漏 total New : 166 Delete : 6 leftNew : 160

进一步定位内存泄漏问题

　　通过判断new和delete的个数是否相等，只是知道了是否有内存泄漏；进一步定位问题，才能方便我们解决问题。如果能定位到操作哪一个类时，发生了内存泄漏，则问题范围就大大缩小。我们可以按类名，记录new和delete操作个数，c++获取类名函数如下：

 const type_info &nInfo = typeid(T); QString className = nInfo.name();

建立一个map表，记录类名对应的操作信息：

 //每个类 统计的信息 class MemObjInfo { public: int NewCount = 0; int DeletCount = 0; QString ClassName; }; //map对照表 QMap _mapMemObjCount; //按类名统计 void AddCount(QString& className, bool isNew) { QMap::ConstIterator i = _mapMemObjCount.find(className); if (i == _mapMemObjCount.constEnd()) { MemObjInfo* info = new MemObjInfo(); info->ClassName = className; if (isNew) { info->NewCount++; } else { info->DeletCount++; } _mapMemObjCount.insert(className, info); } else { MemObjInfo* info = i.value(); if (isNew) { info->NewCount++; } else { info->DeletCount++; } } }

如果有内存泄漏则会输出如下信息：

如上图，对5个类的操作发送了内存泄漏。比如我们知道了类OfdDocumentPageAttr发生内存泄漏，就很容易定位问题了。

辅助类完整代码：

 #ifndef MEMMANAGE_H #define MEMMANAGE_H #include  #include  #include  class LockRealse { public: LockRealse(QMutex* mutex) { _mutex = mutex; _mutex->lock(); } ~LockRealse() { _mutex->unlock(); } private: QMutex* _mutex; }; class MemObjInfo { public: int NewCount = 0; int DeletCount = 0; QString ClassName; }; class MemManage { private: static MemManage* _instance_ptr; public: static MemManage* instance() { if(_instance_ptr==nullptr) { _instance_ptr = new MemManage(); } return _instance_ptr; } public: MemManage() { _threadMutex = new QMutex(); _newCount = 0; _deleteCount = 0; } template  T* New() { ShowOperationMessage(true); return new T(); }; template  T* New(TParam1 param) { ShowOperationMessage(true); return new T(param); }; template  T* New(TParam1 param1,TParam2 param2) { ShowOperationMessage(true); return new T(param1,param2); }; template  void Delete(T t) { if(t == nullptr) return; ShowOperationMessage(false); delete t; }; void ShowNewDelete(bool isShowDetail) { int leftNew = _newCount-_deleteCount; qDebug()<<"***********************"; qDebug()<<"total New:"<<_newCount<<" Delete:"<<_deleteCount<<" leftNew:"< void clearAndDelete(QList& list) { foreach(T item ,list) { // Delete(item); } list.clear(); }; private: template  void ShowOperationMessage(bool isNew) { LockRealse lock(_threadMutex); const type_info &nInfo = typeid(T); QString className = nInfo.name(); className=TrimClassName(className); AddCount(className,isNew); if(isNew) { _newCount++; } else { _deleteCount++; } if(!_showDetailMessage) { return ; } if(isNew) { qDebug()<<"*New"<::ConstIterator i = _mapMemObjCount.find(className); if(i == _mapMemObjCount.constEnd()) { MemObjInfo* info = new MemObjInfo(); info->ClassName = className; if(isNew) { info->NewCount++; } else { info->DeletCount++; } _mapMemObjCount.insert(className,info); } else { MemObjInfo* info = i.value(); if(isNew) { info->NewCount++; } else { info->DeletCount++; } } } void ShowNewDeleteDetail(bool isShowAll) { QMap::ConstIterator i = _mapMemObjCount.cbegin(); for(;i!=_mapMemObjCount.cend();i++) { MemObjInfo *info = i.value(); int leftNew =info->NewCount-info->DeletCount ; if(leftNew!=0) { qDebug()<<"*** obj "<ClassName<<" New:"<NewCount <<" Delete:"<DeletCount <<" Diff:"<ClassName<<" New:"<NewCount <<" Delete:"<DeletCount <<" Diff:"< _mapMemObjCount; }; #endif // MEMMANAGE_H

后记

解决内存泄漏的方法很多。本文介绍了一种行之有效的方法。开发一个新项目前，就需确定如何跟踪定位内存泄漏，发现问题越早解决起来越简单。程序开发是循序渐进的过程，一个功能模块开发完成后，需及早确定是否有内存泄漏。防微杜渐，步步为营，方能产出高质量的产品。

以上就是c++ 排查内存泄漏的妙招的详细内容，更多请关注0133技术站其它相关文章！