重载全局new/delete实现内存检测下面介绍用重载new/delete运算符的方式来实现一个简单的内存泄露检测工具,基本思想是重载全局new/delete运算符,被检测代码调用new和delete运算符时就会调用重载过的operator new和operator delete,在重载的operator new里和operator delete里记录下内存申请和释放信息,从而判断内存使用情况。 下面一步步介绍它的实现! 1、 全局new/delete的重载 先看一下重载new/delete的规则: 重载的operator new的参数个数任意,但第一个参数必须是size_t类型的,返回值必须是void*。重载operator delete只允许有一个参数,且是void*型。 当然,不光要重载operator new 和 operator delete, 还要重载operator new [], operator delete [],更多operator new和operator delete重载的内容参考《Effective C++》 重载的new/delete, new[]/delete[]代码如下: void * operator new (size_t size){ if(0 == size){ return 0; } void *p = malloc(size); return p; }
void * operator new [](size_t size){ return operator new(size); }
void operator delete (void * pointer){ if(0 != pointer){ free(pointer); } }
void operator delete[](void * pointer){ operator delete(pointer); }
2、 用__FILE__, __LINE__记录new的位置 为了找到内存泄露的元凶,我要记录下每一处new所在的文件名和所在行。于是再次重载了operator new: void * operator new (size_t size, const char* file, const size_t line); void * operator new [](size_t size, const char* file, const size_t line); 为了避免编译时出现warning C4291(没有与operator new(unsigned int,const char *,const unsigned int) 匹配的delete),又重载了 void operator delete (void * pointer, const char* file, const size_t line); void operator delete[](void * pointer, const char* file, const size_t line); 尽管我知道它没用。 我想到了用系统提供的__FILE__和 __LINE__宏获取当前文件名与行号,我试图把__FILE__和 __LINE__直接填到operator new和operator new[]函数体里边,然后把函数置成inline,结果都输出的是重载operator new和operator new[]的文件和函数体printf函数所在行。然后又试了将operator new的缺省参数设为__FILE__和 __LINE__结果依然,于是想到了用宏定义。 先看看MFC里的做法,MFC为了调试方便,对new进行了宏定义: #define new DEBUG_NEW #define DEBUG_NEW new(THIS_FILE, __LINE__)
这里我借用MFC的做法,我也用宏定义: void * operator new (size_t size, const char* file, const size_t line); void * operator new [](size_t size, const char* file, const size_t line); #define MC_NEW new(__FILE__, __LINE__) #define new MC_NEW
3、 将malloc/free 用new/delete替换 为了便于统计malloc/free信息,也用宏定义的方法处理: #define malloc(s) ((void*)new unsigned char[s]) #define free(p) (delete [] (char*)(p));
4、 在数据结构里存储内存使用情况。 下面写一个用于存储new/delete中内存信息的数据结构,可以使用链表,也可以使用哈希表,这里选用哈希表,写一个CHash类。 代码略。
5、 为了保证CHash在所有对象析构执行完之后再销毁,应该将CHash放在全局存储区,将其设成static类型,另外,如果有多个static,还需要注意放置的顺序。
到这里这个简易的内存泄露检测工具完成了,但目前还不能用于多线程。
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