内存泄漏相关

pre

一个古老的windows项目查内存泄漏相关问题

vld windows 安装

下载：vld-2.5.1-setup.exe
实测 vs2019、vs2022 均可用，注意载入的 lib 是 win32/win64 就好
默认目录：C:\Program Files (x86)\Visual Leak Detector

project 载入：

c/c++ -> general -> additional include directories: C:\Program Files (x86)\Visual Leak Detector\include
c/c++ -> general -> debug information format: Program Database(/Zi)
linker -> input -> additional dependencies: C:\Program Files (x86)\Visual Leak Detector\lib\Win64\vld.lib
linker -> Debugging -> generate debug info: (/Debug: Full)
注意：如果是在 vs 运行状态下安装 vld，需要重启 vs；否则工程运行会报错找不到 vld.dll 类似的问题

代码修改：

main 函数所在 cpp 文件最上面添加 #include <vld.h>
如果是使用 stdafx.h 的项目，在 stdafx.h 里最前面添加
重定向 stdout 到文件，以便查看最后的输出

手动开启 vld，这样方便非debug模式显式的关闭 vld

// main 函数开始的地方：
freopen("vld-output.txt", "w", stdout);

// 显式开启vld
VLDEnable();

// main 函数结束的地方
fflush(stdout);

linux 环境还是 libasan/tcmalloc 更好用

libasan

物料：gcc 版本自带（高版本）

makefile 示例： (注意CXXFLAGS, LINKFLAGS都需要带这个参数)

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ASANFLAGS := -fsanitize=leak -fsanitize=address -fno-omit-frame-pointer -fno-optimize-sibling-calls
CXXFLAGS += $(ASANFLAGS)
LINKFLAGS += $(ASANFLAGS)

tcmalloc

物料：google gpreftools 工具包
makefile 示例: (注意: 加到最后)
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LINKFLAGS += -ltcmalloc
tips: 线程数量超过12左右启动会慢

方式1: 直接开, 结束进程后会给出解析heap文件的指令

# 开启
env HEAPCHECK=normal ./memory-leak-test

# 结果
pprof ./memory-leak-test "/tmp/memory-leak-test.23613._main_-end.heap" --stack --inuse_objects --lines --heapcheck --edgefraction=1e-10 --nodefraction=1e-10 --text > tcmalloc-mlt.output.txt

方式2: 查运行时泄漏

分配内存，占用内存参数都设置的很大，避免自己打heap
设置了信号量12打印一次

有两个文件了可以对比分析

# 启动
env HEAPCHECK=normal HEAPPROFILE=./mlt.prof HEAP_PROFILE_ALLOCATION_INTERVAL=107374182400 HEAP_PROFILE_INUSE_INTERVAL=1073741824000 HEAPPROFILESIGNAL=12 ./memory-leak-test

# 结果
pprof --text --stack memory-leak-test mlt.prof.0002.heap --base=mlt.prof.0001.heap > tcmalloc-mlt.output.txt

一些常见的内存泄漏问题：(AI 辅助生成)

// ---------------- tips ----------------
void memoryLeakExample() {
    int* p = new int(10);  // 动态分配内存
    // 忘记释放内存，导致内存泄漏
}

// ---------------- tips ----------------
void memoryLeakWithException() {
    int* p = new int(10);  // 动态分配内存
    throw std::runtime_error("Something went wrong!");  // 抛出异常
    delete p;  // 由于异常，delete 不会被执行，造成内存泄漏
}

// ---------------- tips ----------------
void memoryLeakWithMultipleAllocations() {
    int* p = new int(10);  // 分配内存
    p = new int(20);  // 再次分配内存，但没有释放之前的内存，造成泄漏
    delete p;  // 仅释放了最后分配的内存
}

// ---------------- tips ----------------
void memoryLeakInContainer() {
    std::vector<int*> v;
    v.push_back(new int(10));  // 向容器中添加动态分配的内存
    // 忘记释放容器中的内存，导致内存泄漏
}

// ---------------- tips ----------------
void memoryLeakWithMallocAndDelete() {
    int* p = (int*)malloc(sizeof(int));  // 使用 malloc 分配内存
    delete p;  // 错误，应该使用 free 而不是 delete
}

// ---------------- tips ----------------
void memoryLeakWithArray() {
    int* arr = new int[5];  // 使用 new[] 分配数组
    // 错误：使用 delete 释放数组
    delete arr;  // 错误，应该使用 delete[] 而不是 delete
}

// ---------------- tips ----------------
struct MyStruct {
    int id;
    std::vector<int> values;
};

void memoryLeakWithMemset() {
    MyStruct s;
    s.id = 10;
    s.values = {1, 2, 3};

    std::cout << "Before memset: id = " << s.id << ", values.size() = " << s.values.size() << std::endl;

    // 错误：使用 memset 重置结构体，可能导致内存泄漏或未定义行为
    memset(&s, 0, sizeof(s));


    MyStruct s2;
    // 错误：使用 memcpy 复制结构体，直接拷贝 STL 容器会破坏其内部状态
    memcpy(&s2, &s1, sizeof(MyStruct));

    std::cout << "After memset: id = " << s.id << ", values.size() = " << s.values.size() << std::endl;
}

// ---------------- tips ----------------
void memoryLeakWithSharedPtr() {
    std::shared_ptr<MyStruct> s1 = std::make_shared<MyStruct>();
    s1->p = std::make_shared<int>(10);

    // 错误：如果没有正确管理 shared_ptr，可能会发生循环引用，导致内存泄漏
    std::shared_ptr<MyStruct> s2 = s1;
    // shared_ptr 循环引用，无法释放内存
}

// ---------------- tips ----------------
void memoryLeakWithKVReplace() {
    std::map<int, int*> test_map;
    test_map[1] = new int(1);
    test_map[1] = new int(2);  // 替换了之前key=1的value，导致上一行内存泄漏
}

// ---------------- tips ----------------
void test() {
    std::vector<int> vec;
    for(int i = 0; i < 100000000000000; ++i) {
        vec.push_back(i);  // 错误逻辑导致的内存膨胀（内存泄漏都查完，内存还是暴涨，往这个方向查）
    }
}