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：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
|
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：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
|
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 <typename T> T* New() { ShowOperationMessage<T>(true); return new T(); }; //new操作 构造函数有1个参数 template <typename T, typename TParam1> T* New(TParam1 param) { ShowOperationMessage<T>(true); return new T(param); }; //new操作 构造函数有2个参数 template <typename T, typename TParam1, typename TParam2> T* New(TParam1 param1, TParam2 param2) { ShowOperationMessage<T>(true); return new T(param1, param2); }; //delete 操作 template <typename T> void Delete(T t) { if (t == nullptr) return; ShowOperationMessage<T>(false); delete t; }; //记录new delete template <typename T> 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：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
|
//*****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<QFile>();//构造函数 有1个参数QFile* file = MemManage::instance()->New<QFile, QString>("filename");//构造函数 有2个参数QFile* file = MemManage::instance()->New<QFile, QString,bool>("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：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
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：
|
1
2
|
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：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
|
//每个类 统计的信息class MemObjInfo{public: int NewCount = 0; int DeletCount = 0; QString ClassName;};//map对照表QMap<QString, MemObjInfo*> _mapMemObjCount;//按类名统计void AddCount(QString& className, bool isNew){ QMap<QString, MemObjInfo*>::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：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
|
#ifndef MEMMANAGE_H#define MEMMANAGE_H#include <QDebug>#include <QList>#include <QMutex>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 <typename T> T* New() { ShowOperationMessage<T>(true); return new T(); }; template <typename T,typename TParam1> T* New(TParam1 param) { ShowOperationMessage<T>(true); return new T(param); }; template <typename T,typename TParam1,typename TParam2> T* New(TParam1 param1,TParam2 param2) { ShowOperationMessage<T>(true); return new T(param1,param2); }; template <typename T> void Delete(T t) { if(t == nullptr) return; ShowOperationMessage<T>(false); delete t; }; void ShowNewDelete(bool isShowDetail) { int leftNew = _newCount-_deleteCount; qDebug()<<"***********************"; qDebug()<<"total New:"<<_newCount<<" Delete:"<<_deleteCount<<" leftNew:"<<leftNew; if(isShowDetail) { ShowNewDeleteDetail(false); } } void SetShowDetail(bool enable) { _showDetailMessage = enable; } template <typename T> void clearAndDelete(QList<T>& list) { foreach(T item ,list) { // Delete(item); } list.clear(); };private: template <typename T> 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"<<className<<":"<<_newCount<<":"<<_deleteCount; } else { qDebug()<<"Delete"<<className<<":"<<_newCount<<":"<<_deleteCount; } } void AddCount(QString& className,bool isNew) { QMap<QString,MemObjInfo*>::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<QString,MemObjInfo*>::ConstIterator i = _mapMemObjCount.cbegin(); for(;i!=_mapMemObjCount.cend();i++) { MemObjInfo *info = i.value(); int leftNew =info->NewCount-info->DeletCount ; if(leftNew!=0) { qDebug()<<"*** obj "<<info->ClassName<<" New:"<<info->NewCount <<" Delete:"<<info->DeletCount <<" Diff:"<<leftNew; } else { if(isShowAll) { qDebug()<<"obj "<<info->ClassName<<" New:"<<info->NewCount <<" Delete:"<<info->DeletCount <<" Diff:"<<leftNew; } } } } QString TrimClassName(QString& className) { int n= className.lastIndexOf(" *"); if(n<0) return className.trimmed(); return className.mid(0,n).trimmed(); }private: QMutex *_threadMutex; int _newCount; int _deleteCount; bool _showDetailMessage =false; QMap<QString,MemObjInfo*> _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++ 防止内存泄漏的妙招的详细内容，更多关于c++ 防止内存泄漏的资料请关注服务器之家其它相关文章！
原文链接：https://www.cnblogs.com/yuanchenhui/p/memleak.html
