C++程序如何精確查找內存泄漏

1、前言

        在Linux平臺上有valgrind能夠很是方便的幫助咱們定位內存泄漏，由於Linux在開發領域的使用場景大可能是跑服務器，再加上它的開源屬性，相對而言，處理問題容易造成「統一」的標準。而在Windows平臺，服務器和客戶端開發人員慣用的調試方法有很大不一樣。下面結合個人實際經驗，整理下常見定位內存泄漏的方法。

注意：咱們的分析前提是Release版本，由於在Debug環境下，經過VLD這個庫或者CRT庫自己的內存泄漏檢測函數可以分析出內存泄漏，相對而言比較簡單。而服務器有不少問題須要在線上併發壓力狀況下才出現，所以討論Debug版調試方法意義不大。

2、對象計數

方法：在對象構造時計數++，析構時--，每隔一段時間打印對象的數量

優勢：沒有性能開銷，幾乎不佔用額外內存。定位結果精確。

缺點：侵入式方法，需修改現有代碼，並且對於第三方庫、STL容器、腳本泄漏等因沒法修改代碼而沒法定位。

3、重載new和delete

方法：重載new/delete，記錄分配點（甚至是調用堆棧），按期打印。

優勢：沒有看出

缺點：侵入式方法，需將頭文件加入到大量源文件的頭部，以確保重載的宏可以覆蓋全部的new/delete。記錄分配點須要加鎖（若是你的程序是多線程），並且記錄分配要佔用大量內存（也是佔用的程序內存）。

4、Hook Windows系統API

方法：使用微軟的detours庫，hook分配內存的系統Api：HeapAlloc/HeapRealloc/HeapFree（new/malloc的底層調用）,記錄分配點，按期打印。

優勢：非侵入式方法，無需修改現有文件（hook api後，分配和釋放走到本身的鉤子函數中），檢查全面，對第三方庫、腳本庫等等都能統計到。

缺點：記錄內存須要佔用大量內存，並且多線程環境須要加鎖。

5、使用DiagLeak檢測

微軟出品的內存泄漏分析工具，原理同hookapi方式。配合LDGraph可視化展現內存分配數據，更方便查找泄漏。

在IDE工程選項裏面配置Release版本也生成調試信息，發佈時，將pdb文件和exe文件一塊兒發佈。

程序運行後，打開LeakDiag，設置Symbol path

按期Log下目標進程的內存分配狀況，經過LDGraph打印分配增加狀況，來發現內存泄漏。

優勢：同hookapi方法，非侵入式修改，無需作任何代碼改動。跟蹤全面。可視化分析堆棧盡收眼底！

缺點：對性能有影響，hook分配加鎖，遍歷堆棧。可是不會佔用目標進程的自身內存。

6、總結

對於線上生產環境，建議大對象用計數來判斷，定位快速準確，幾乎無性能開銷。在對外測試階段，使用LeakDiag輔助分析，由於此時併發壓力還不是太大，性能開銷仍是能夠承受。在線上大規模應用階段，經過HookApi的方法，結合GM指令控制部分時間段的檢測，這樣能夠把對玩家的影響（服務器性能降低致使延遲）降到最低。

以上方法，我將後續的博客中逐一詳細介紹，文中提到到detours庫和LeakDiag工具，想了解的朋友，能夠上codeprojet上搜索下相關介紹，若是要上google查找資料，也能夠上這裏。若是你們有新方法也可留言討論，咱們共同完善這一系列的介紹文章。