C++記憶體洩露檢查的5個方法

一、前言

在Linux平臺上有valgrind可以非常方便的幫助我們定位記憶體洩漏，因為Linux在開發領域的使用場景大多是跑伺服器，再加上它的開源屬性，相對而言，處理問題容易形成“統一”的標準。而在Windows平臺，伺服器和客戶端開發人員慣用的除錯方法有很大不同。下面結合我的實際經驗，整理下常見定位記憶體洩漏的方法。

注意：我們的分析前提是Release版本，因為在Debug環境下，通過VLD這個庫或者CRT庫本身的記憶體洩漏檢測函式能夠分析出記憶體洩漏，相對而言比較簡單。而伺服器有很多問題需要線上上併發壓力情況下才出現，因此討論Debug版除錯方法意義不大。

二、物件計數

方法：在物件構造時計數++，析構時–，每隔一段時間列印物件的數量

優點：沒有效能開銷，幾乎不佔用額外記憶體。定位結果精確。

缺點：侵入式方法，需修改現有程式碼，而且對於第三方庫、STL容器、指令碼洩漏等因無法修改程式碼而無法定位。

三、過載new和delete

方法：過載new/delete，記錄分配點（甚至是呼叫堆疊），定期列印。

優點：沒有看出

缺點：侵入式方法，需將標頭檔案加入到大量原始檔的頭部，以確保過載的巨集能夠覆蓋所有的new/delete。記錄分配點需要加鎖（如果你的程式是多執行緒），而且記錄分配要佔用大量記憶體（也是佔用的程式記憶體）。

四、Hook Windows系統API

方法：使用微軟的detours庫，hook分配記憶體的系統Api：HeapAlloc/HeapRealloc/HeapFree（new/malloc的底層呼叫）,記錄分配點，定期列印。

優點：非侵入式方法，無需修改現有檔案（hook api後，分配和釋放走到自己的鉤子函式中），檢查全面，對第三方庫、指令碼庫等等都能統計到。

缺點：記錄記憶體需要佔用大量記憶體，而且多執行緒環境需要加鎖。

五、使用DiagLeak檢測

微軟出品的記憶體洩漏分析工具，原理同hookapi方式。配合LDGraph視覺化展示記憶體分配資料，更方便查詢洩漏。

1.在IDE工程選項裡面配置Release版本也生成除錯資訊，釋出時，將pdb檔案和exe檔案一起釋出。

2.程式執行後，開啟LeakDiag，設定Symbol path

3.定期Log下目標程式的記憶體分配情況，通過LDGraph列印分配增長情況，來發現記憶體洩漏。

優點：同hookapi方法，非侵入式修改，無需做任何程式碼改動。跟蹤全面。視覺化分析堆疊一覽無餘！

缺點：對效能有影響，hook分配加鎖，遍歷堆疊。但是不會佔用目標程式的自身記憶體。

六、總結

對於線上生產環境，建議大物件用計數來判斷，定位快速準確，幾乎無效能開銷。在對外測試階段，使用LeakDiag輔助分析，因為此時併發壓力還不是太大，效能開銷還是可以承受。線上上大規模應用階段，通過HookApi的方法，結合GM指令控制部分時間段的檢測，這樣可以把對玩家的影響（伺服器效能下降導致延遲）降到最低。