如何在源代码中查找内存泄漏

Posted 2023-02-21

【中文标题】如何在源代码中查找内存泄漏

【英文标题】：How to find memory leaks in source code

【发布时间】：2010-12-26 07:49:32

【问题描述】：

如果已知应用程序泄漏内存（在执行时），有哪些方法可以在应用程序的源代码中定位此类内存泄漏错误。 我知道可以在这里使用某些解析器/工具（可能对代码进行静态分析），但是还有其他方法/技术可以做到这一点，特定于语言（C/C++）/平台？

【问题讨论】：

你试过 Valgrind 吗？

我认为这是重复的：***.com/questions/1502799/…。我不确定您是在寻找运行时检测还是静态代码分析。

这是一道作业题吗？请提供您尝试调试的具体情况，或至少说明该程序正在执行的工作。

是的。有用于此目的的外部工具。但是是否有任何通用的编程指南来定位这些错误，特定于语言（C/C++）？

将代码浸入水中并注意气泡。

【参考方案1】：

Purify 会在这方面做得看起来很神奇

不仅是内存泄漏，还有许多其他类型的内存错误。

它通过实时检测您的机器代码来工作，因此您不需要源代码或使用任何特定选项进行编译。

只需使用 Purify 检测您的代码（执行此操作的最简单方法：CC="purify cc" make），运行您的程序，并获得一个漂亮的 gui 来显示您的泄漏和其他错误。

适用于 Windows、Linux 和各种风格的 Unix。提供免费试用下载。

http://www.ibm.com/software/awdtools/purify

【参考方案2】：

就个人而言，我建议您使用clone_ptrclass 包装所有需要分配/解除分配内存的变量，该类在不再需要时为您执行所有内存解除分配。因此，您不必使用delete。它与auto_ptr 非常相似。主要区别在于您不必处理棘手的所有权转让部分。更多关于clone_ptr的信息和代码可以在here找到。

【参考方案3】：

内存泄漏检测有两种通用技术，动态分析和静态分析。

在动态分析中，您运行代码，然后一个工具分析运行以查看最后泄漏了哪些内存。动态分析往往非常准确，但只会正确分析您在工具中执行的特定执行。因此，如果您的某些泄漏仅针对特定输入发生，并且您没有使用该输入的测试，则动态分析将无法检测到这些泄漏。

静态分析分析源代码以创建所有可能的代码路径，并查看其中任何一个是否可能发生泄漏。虽然静态分析现在非常好，但它并不完美 - 您不仅可以获得假阴性（分析遗漏泄漏），还可以获得假阳性（该工具声称您有泄漏，而实际上没有泄漏）。

有许多动态分析工具，包括众所周知的工具Valgrind（开源但仅限于 x86 Linux 和 Mac）和Purify（商业但也可用于 Windows、Solaris 和 AIX）。***也有一个不错的 some other dynamic analysis tools 列表。

在静态分析方面，我认为值得的唯一工具是Coverity（商业）。再一次，***有一个many other static analysis tools 的列表。

【参考方案4】：

那里有 valgrind 和可能其他很棒的工具。 但我会告诉你我所做的，这对我来说非常有效，因为我多次在无法运行 valgrind 的环境中编写代码：

确保将每个分配与解除分配配对。我总是统计新闻或 malloc 并搜索删除或免费。 如果在 C++ 中并使用异常，请尝试将它们配对在构造函数/析构函数上。如果你喜欢冒险，或者不能把它们放在 Ctor/dtor 中，请确保没有异常可以使程序流不执行释放。 使用智能指针和 ptr 容器。 可以监控 alloc/dealloc 重写新或安装 malloc 处理程序。在某些时候，如果代码连续运行，很明显内存使用量是否会变得稳定并且不会无限制地增长，这将是最坏的泄漏情况。 小心使用永不收缩的容器，例如向量。有一些技巧可以缩小它们，将它们与空容器交换。

【讨论】：

最重要的成语：RAII (en.wikipedia.org/wiki/RAII)。它确保正确的资源释放。

在嵌入式环境中，漫不经心地把东西放在堆栈上并不是一件容易的事。而且通常你有很多静态数据，所以你不能总是做 RAII。并非所有东西都是钉子。

【参考方案5】：

用于查找内存泄漏的通用指南并不多。幸运的是，防止大多数内存和其他资源的泄漏都有一个简单的指导方针：使用 RAII（资源获取即初始化），而且它们不会碰巧开始。这个名字是一个糟糕的描述，但如果你用谷歌搜索它，你应该会得到很多有用的结果。

【参考方案6】：

您还可以使用 purify 来检测内存泄漏。

【参考方案7】：

使用 -g 标志编译您的代码 下载 valgrind（如果您在 Linux 上工作）并使用 --leak-check=yes 选项运行它

我认为 valgrind 是完成这项任务的最佳工具。

对于 Windows：请参阅此主题：Is there a good Valgrind substitute for Windows?

【参考方案8】：

就手动操作而言，我认为没有任何既定做法。用细齿梳理代码，寻找news (allocs) 而没有对应的deletes (frees)，就是这样。

【参考方案9】：

如果您使用智能指针并保存它们的表格，那么您可以对其进行分析以判断您仍在使用哪些内存。提供一个窗口来查看它，或者更常见的是，在程序终止之前将其流式传输到日志。