在
上一篇中我們已經實現了一個簡單的內存池，可以申請更大塊的內存塊來減少申請小塊內存塊時產生的內存碎片。
在本篇中，我們需要為其加入內存泄漏的檢測代碼，以此來檢測代碼編寫過程中的疏忽帶來的內存泄漏。（callstack的顯示暫時僅支持Windows）
一、內存泄漏檢測
首先，改寫obj和block結構，在obj中加入一個域released表示這個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部分將在下一節中介紹
然后，我們增加一個結構
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存塊，next域形成了一張鏈表。
然后，我們添加一個成員變量來保存這張鏈表，以及一個函數來將一個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函數使其在分配內存塊時打上released標記，并將每個分配的內存塊記錄下來
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，將在下一節中介紹。
當然，在deallocate時要將此內存塊的released標記打為true
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，現在已經有模有樣了，可以松口氣了。接下來是最重要的部分，在MemoryPool析構時檢測這個Pool內的use_list中是否有chunk的released標記為true（內存泄漏了）
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 }
其實說來也容易，只需要檢測每個chunk的released標記是否為true就行了，而最后的clear函數是以前析構函數的代碼，用來釋放所有申請的block和大塊的chunk。
OK，現在我們已經可以檢測出沒有被deallocate的chunk了。
二、callstack
首先，我們先來看一個Windows API，“
CaptureStackBackTrace”這個API通過傳入的一個數組來得到一組地址。當然有這個API并不夠，我們還需要知道是哪個文件的第幾行。“
SymGetSymFromAddr64”這個API用來獲取某個地址對應的函數名，“
SymGetLineFromAddr64”這個API則是用來獲取某個地址對應的文件名和行號的，這兩個函數的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前函數的調用堆棧了，主要的功勞還是要歸功于Windows強大的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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