在
上一篇中我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的內(nèi)存池，可以申請(qǐng)更大塊的內(nèi)存塊來減少申請(qǐng)小塊內(nèi)存塊時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)存碎片。
在本篇中，我們需要為其加入內(nèi)存泄漏的檢測(cè)代碼，以此來檢測(cè)代碼編寫過程中的疏忽帶來的內(nèi)存泄漏。（callstack的顯示暫時(shí)僅支持Windows）
一、內(nèi)存泄漏檢測(cè)
首先，改寫obj和block結(jié)構(gòu)，在obj中加入一個(gè)域released表示這個(gè)chunk是否被釋放
1 struct obj
2 {
3 #ifdef _DEBUG
4 bool released;
5
6 #if defined(WIN32) && !defined(__MINGW32__) && !defined(__CYGWIN__) // Only windows can get callstack
7 #define CALLSTACK_MAX_DEPTH 30
8 UINT_PTR callStack[CALLSTACK_MAX_DEPTH];
9 DWORD dwCallStackDepth; // Real depth
10 #endif
11
12 #endif
13 obj* next;
14 };
15
16 struct block
17 {
18 block* next;
19 void* data;
20 #ifdef _DEBUG
21 size_type size;
22 #if defined(WIN32) && !defined(__MINGW32__) && !defined(__CYGWIN__)
23 UINT_PTR callStack[CALLSTACK_MAX_DEPTH];
24 DWORD dwCallStackDepth;
25 #endif
26 #endif
27 };
其中的callstack部分將在下一節(jié)中介紹
然后，我們?cè)黾右粋€(gè)結(jié)構(gòu)
1 #ifdef _DEBUG
2 struct use
3 {
4 obj* data;
5 use* next;
6 };
7 #endif
其中data域指向了一塊分配出去的小內(nèi)存塊，next域形成了一張鏈表。
然后，我們添加一個(gè)成員變量來保存這張鏈表，以及一個(gè)函數(shù)來將一個(gè)chunk插入這張鏈表
#ifdef _DEBUG
use* use_list;
#endif
#ifdef _DEBUG
inline void MemoryPool::addUseInfo(obj* ptr)
{
use* p = (use*)malloc(sizeof(use));
p->data = ptr;
p->next = use_list;
use_list = p;
}
#endif
然后，我們來改寫refill函數(shù)使其在分配內(nèi)存塊時(shí)打上released標(biāo)記，并將每個(gè)分配的內(nèi)存塊記錄下來
1 void* MemoryPool::refill(int i, void(*h)(size_type))
2 {
3 const int count = 20;
4 const int preSize = (i + 1) * ALIGN + headerSize;
5 char* p = (char*)malloc(preSize * count);
6 while(p == 0)
7 {
8 h(preSize * count);
9 p = (char*)malloc(preSize * count);
10 }
11 block* pBlock = (block*)malloc(sizeof(block));
12 while(pBlock == 0)
13 {
14 h(sizeof(block));
15 pBlock = (block*)malloc(sizeof(block));
16 }
17 pBlock->data = p;
18 pBlock->next = free_list;
19 free_list = pBlock;
20
21 obj* current = (obj*)p;
22 #ifdef _DEBUG
23 addUseInfo(current);
24 current->released = false;
25 #endif
26 current = (obj*)((char*)current + preSize);
27 for(int j = 0; j < count - 1; ++j)
28 {
29 #ifdef _DEBUG
30 addUseInfo(current);
31 current->released = true;
32 #endif
33 current->next = chunk_list[i];
34 chunk_list[i] = current;
35 current = (obj*)((char*)current + preSize);
36 }
37 return (char*)p + headerSize;
38 }
其中的headerSize跟callstack有關(guān)，將在下一節(jié)中介紹。
當(dāng)然，在deallocate時(shí)要將此內(nèi)存塊的released標(biāo)記打?yàn)閠rue
1 void MemoryPool::deallocate(void* p, size_type n)
2 {
3 if(p == 0) return;
4 if(n > MAX_BYTES)
5 {
6 free(p);
7 return;
8 }
9 const int i = INDEX(ROUND_UP(n));
10 #ifdef _DEBUG
11 p = (char*)p - (int)headerSize;
12 obj* ptr = reinterpret_cast<obj*>(p);
13 if (ptr->released) throw error<char*>("chunk has already released", __FILE__, __LINE__);
14 ptr->released = true;
15 #endif
16 reinterpret_cast<obj*>(p)->next = chunk_list[i];
17 chunk_list[i] = reinterpret_cast<obj*>(p);
18 }
OK，現(xiàn)在已經(jīng)有模有樣了，可以松口氣了。接下來是最重要的部分，在MemoryPool析構(gòu)時(shí)檢測(cè)這個(gè)Pool內(nèi)的use_list中是否有chunk的released標(biāo)記為true（內(nèi)存泄漏了）
1 MemoryPool::~MemoryPool()
2 {
3 #ifdef _DEBUG
4 while (use_list)
5 {
6 use *ptr = use_list, *next = use_list->next;
7 if (!ptr->data->released)
8 {
9 obj* pObj = ptr->data;
10 Console::SetColor(true, false, false, true);
11 throw error<char*>("chunk leaked", __FILE__, __LINE__);
12 }
13 free(ptr);
14 use_list = next;
15 }
16 #endif
17 clear();
18 }
其實(shí)說來也容易，只需要檢測(cè)每個(gè)chunk的released標(biāo)記是否為true就行了，而最后的clear函數(shù)是以前析構(gòu)函數(shù)的代碼，用來釋放所有申請(qǐng)的block和大塊的chunk。
OK，現(xiàn)在我們已經(jīng)可以檢測(cè)出沒有被deallocate的chunk了。
二、callstack
首先，我們先來看一個(gè)Windows API，“
CaptureStackBackTrace”這個(gè)API通過傳入的一個(gè)數(shù)組來得到一組地址。當(dāng)然有這個(gè)API并不夠，我們還需要知道是哪個(gè)文件的第幾行。“
SymGetSymFromAddr64”這個(gè)API用來獲取某個(gè)地址對(duì)應(yīng)的函數(shù)名，“
SymGetLineFromAddr64”這個(gè)API則是用來獲取某個(gè)地址對(duì)應(yīng)的文件名和行號(hào)的，這兩個(gè)函數(shù)的32位版本則是不帶64的。有了這些Windows API，我們就可以很輕松的獲取到當(dāng)前函數(shù)的調(diào)用堆棧了，主要的功勞還是要?dú)w功于Windows強(qiáng)大的dbghelp。
最后，完整的代碼你可以在
http://code.google.com/p/qlanguage/中找到。
posted on 2013-01-19 20:09
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