C++程序如何精确查找内存泄漏

一、前言

        在Linux平台上有valgrind可以非常方便的帮助我们定位内存泄漏，因为Linux在开发领域的使用场景大多是跑服务器，再加上它的开源属性，相对而言，处理问题容易形成“统一”的标准。而在Windows平台，服务器和客户端开发人员惯用的调试方法有很大不同。下面结合我的实际经验，整理下常见定位内存泄漏的方法。

注意：我们的分析前提是Release版本，因为在Debug环境下，通过VLD这个库或者CRT库本身的内存泄漏检测函数能够分析出内存泄漏，相对而言比较简单。而服务器有很多问题需要在线上并发压力情况下才出现，因此讨论Debug版调试方法意义不大。

二、对象计数

方法：在对象构造时计数++，析构时--，每隔一段时间打印对象的数量

优点：没有性能开销，几乎不占用额外内存。定位结果精确。

缺点：侵入式方法，需修改现有代码，而且对于第三方库、STL容器、脚本泄漏等因无法修改代码而无法定位。

三、重载new和delete

方法：重载new/delete，记录分配点（甚至是调用堆栈），定期打印。

优点：没有看出

缺点：侵入式方法，需将头文件加入到大量源文件的头部，以确保重载的宏能够覆盖所有的new/delete。记录分配点需要加锁（如果你的程序是多线程），而且记录分配要占用大量内存（也是占用的程序内存）。

四、Hook Windows系统API

方法：使用微软的detours库，hook分配内存的系统Api：HeapAlloc/HeapRealloc/HeapFree（new/malloc的底层调用）,记录分配点，定期打印。

优点：非侵入式方法，无需修改现有文件（hook api后，分配和释放走到自己的钩子函数中），检查全面，对第三方库、脚本库等等都能统计到。

缺点：记录内存需要占用大量内存，而且多线程环境需要加锁。

五、使用DiagLeak检测

微软出品的内存泄漏分析工具，原理同hookapi方式。配合LDGraph可视化展示内存分配数据，更方便查找泄漏。

在IDE工程选项里面配置Release版本也生成调试信息，发布时，将pdb文件和exe文件一起发布。

程序运行后，打开LeakDiag，设置Symbol path

定期Log下目标进程的内存分配情况，通过LDGraph打印分配增长情况，来发现内存泄漏。

优点：同hookapi方法，非侵入式修改，无需做任何代码改动。跟踪全面。可视化分析堆栈一览无余！

缺点：对性能有影响，hook分配加锁，遍历堆栈。但是不会占用目标进程的自身内存。

六、总结

对于线上生产环境，建议大对象用计数来判断，定位快速准确，几乎无性能开销。在对外测试阶段，使用LeakDiag辅助分析，因为此时并发压力还不是太大，性能开销还是可以承受。在线上大规模应用阶段，通过HookApi的方法，结合GM指令控制部分时间段的检测，这样可以把对玩家的影响（服务器性能下降导致延迟）降到最低。

以上方法，我将后续的博客中逐一详细介绍，文中提到到detours库和LeakDiag工具，想了解的朋友，可以上codeprojet上搜索下相关介绍，如果要上google查找资料，也可以上这里。如果大家有新方法也可留言讨论，我们共同完善这一系列的介绍文章。