Приветствую Вас ГостьСреда, 16.07.2025, 06:16

Light Midnight Inc.


Каталог статей

Главная » Статьи » Программирование » С/С++/MFC

Как обнаружить утечку памяти

Введение

При разработке больших приложений, оперирующих большими объемами информации на первое место при отладке встает проблема обнаружения неправильного распределения памяти. Суть проблемы состоит в том, что если мы выделили участок памяти, а затем освободили не весь выделенный объем, то образуются блоки памяти, которые помечены как занятые, но на самом деле они не используются. При длительной работе программы такие блоки могут накапливаться, приводя к значительному расходу памяти.

Для обнаружения подобных ошибок создано специализированное программное обеспечение (типа BoundsChecker от Numega), однако чаще бывает удобнее встроить механизм обнаружения утечки в свои проекты. Поэтому метод должен быть простым, и в то же время как можно более универсальным. Кроме того, не хотелось бы переписывать годами накопленные мегабайты кода, написанного и отлаженного задолго до того, как вам пришло в голову оградить себя от ошибок. Так что к списку требований добавляется стандартизация, т.е. нужно каким-то образом встроить защиту от ошибок в стандартный код.

Предлагаемое решение основывается на перегрузке стандартных операторов распределения памяти new и delete. Причем перегружать мы будем глобальные операторы new|delete, т.к. переписать эти операторы для каждого разработанного ранее класса было бы очень трудоемким процессом. Т.о. после перегрузки нам нужно будет только отследить распределение памяти и, соответственно, освобождение ее в момент завершения программы. Все несоответствия - ошибка.

Реализация

Проект написан на Visual C++, но переписать его на любой другой диалект С++ не будет слишком сложной задачей. Во-первых, нужно переопределить стандартные операторы new и delete так, чтобы это работало во всех проектах. Поэтому в stdafx.h добавляем следующий фрагмент:



 #ifdef _DEBUG
 inline void * __cdecl operator new(unsigned int size, 
 const char *file, int line)
 {
 };

 inline void __cdecl operator delete(void *p)
 {
 };
 #endif


Как видите, переопределение операторов происходит в блоке #ifdef/#endif. Это ограждает наш код от влияния на релиз компилируемой программы. Вы, наверное, заметили, что теперь оператор new имеет три параметра вместо одного. Два дополнительных параметра содержат имя файла и номер строки, в которой выделяется память. Это удобно для обнаружения конкретного места, где происходит ошибка. Однако код наших проектов по-прежнему ссылается на оператор new, принимающий один параметр. Для исправления этого несоответствия нужно добавиить следующий фрагмент



 #ifdef _DEBUG
 #define DEBUG_NEW new(__FILE__, __LINE__)
 #else
 #define DEBUG_NEW new
 #endif
 #define new DEBUG_NEW


Теперь все наши операторы new будут вызываться с тремя параметрами, причем недостающие параметры подставит препроцессор. Конечно, пустые переопределенные функции ни в чем нам не помогут, так что давайте добавим в них какой-нибудь код:



 #ifdef _DEBUG
 inline void * __cdecl operator new(unsigned int size,
 const char *file, int line)
 {
 void *ptr = (void *)malloc(size);
 AddTrack((DWORD)ptr, size, file, line);
 return(ptr);
 };
 inline void __cdecl operator delete(void *p)
 {
 RemoveTrack((DWORD)p);
 free(p);
 };
 #endif


Для полноты картины нужно переопределить операторы new[] и delete[], однако никаких существенных отличий здесь нет - творите!

Последний штрих - пишем функции AddTrack() и RemoveTrack(). Для создания списка используемых блоков памяти будем использовать стандартные средства STL:



 typedef struct {
 DWORD address;
 DWORD size;
 char file[64];
 DWORD line;
 } ALLOC_INFO;

 typedef list<ALLOC_INFO*> AllocList;

 AllocList *allocList;

 void AddTrack(DWORD addr, DWORD asize, const char *fname, DWORD lnum)
 {
 ALLOC_INFO *info;

 if(!allocList) {
 allocList = new(AllocList);
 }

 info = new(ALLOC_INFO);
 info->address = addr;
 strncpy(info->file, fname, 63);
 info->line = lnum;
 info->size = asize;
 allocList->insert(allocList->begin(), info);
 };

 void RemoveTrack(DWORD addr)
 {
 AllocList::iterator i;

 if(!allocList)
 return;
 for(i = allocList->begin(); i != allocList->end(); i++)
 {
 if((*i)->address == addr)
 {
 allocList->remove((*i));
 break;
 }
 }
 };


Перед самым завершением программы наш список allocList содержит ссылки на блоки памяти, котороые не были освобождены. Все, что нужно сделать - вывести эту информацию куда-нибудь. В нашем проекте мы выведем список неосвобожденных участков памяти в окно вывода отладочных сообщений Visual C++:



 void DumpUnfreed()
 {
 AllocList::iterator i;
 DWORD totalSize = 0;
 char buf[1024];

 if(!allocList)
 return;

 for(i = allocList->begin(); i != allocList->end(); i++) {
 sprintf(buf, "%-50s:\t\tLINE %d,\t\tADDRESS %d\t%d unfreed\n",
 (*i)->file, (*i)->line, (*i)->address, (*i)->size);
 OutputDebugString(buf);
 totalSize += (*i)->size;
 }
 sprintf(buf, "--------------------------------------------------\n");
 OutputDebugString(buf);
 sprintf(buf, "Total Unfreed: %d bytes\n", totalSize);
 OutputDebugString(buf);
 };


Надеюсь, этот проект сделает ваши баг-листы короче, а программы устойчивее. Удачи!

Категория: С/С++/MFC | Добавил: Cromartie (31.01.2013)
Просмотров: 475 | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 543
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Реклама
Cheсking
Часы
Мини-чат
200
Друзья Сайта
  • Light Midnight - Ваша Еда
  • Light Midnight - Anim as life style
  • Поиск