简单的内存跟踪方案

这个例子只是一个简单的内存跟踪方案, 思路很简单.

Step 1. 对现有的内存内配的函数做一个包装.< 可用 windows核心编程 里面介绍的API拦截方案 >

Step 2. 申请的时候记录当前行号, 释放的时候取消记录.

Step 3. 进程结束的时候打印所有未释放的申请记录.

注释: 考虑到多线程问题, 为了避免读写记录的时候有线程的竞争现象, 所以每个线程都有自己独立的记录结构, 不做任何交互, 等到进程结束的时候才统一清算. 示例代码如下：

#include <string>
#include <map>
#include <set>

#ifdef _WIN32
#include <windows.h>
inline unsigned long
currentThreadID(void){ return GetCurrentThreadId();}

#ifdef _DEBUG
inline void output(std::string strInfo)
{ ::OutputDebugStringA(strInfo.c_str()); }
#else
#include <iostream>
inline void output(std::string strInfo)
{ std::cout << strInfo << std::flush; }
#endif
#endif

// 记录内存分配情况的结构框架.
struct MemoryRecords
{
    std::map< unsigned long, std::map<void*,std::string> > m_AllocInfos;
    std::map< void*, unsigned long > m_freeInfos;
    ~MemoryRecords()
    {
        std::map< unsigned long, std::map<void*,std::string>
            >::iterator itOut = m_AllocInfos.begin();
        for ( ; itOut != m_AllocInfos.end(); ++itOut )
        {
            std::map<void*,std::string>::iterator itIn = itOut->second.begin();
            for ( ; itIn != itOut->second.end(); ++itIn )
            {
                bool needToOutputInfo = true;
                if ( m_freeInfos.find(itIn->first) != m_freeInfos.end() )
                {
                    if ( m_freeInfos[itIn->first] > 0 )
                    {
                        m_freeInfos[itIn->first] -= 1;
                        needToOutputInfo = false;
                    }
                }
                if ( needToOutputInfo ) output(itIn->second);
            }
        }
    }
};
MemoryRecords g_memRecords;

// 申请内存 的 入口包装函数.
void * operator new(unsigned int size,char* file, int line)
{
    char strLine[64] = {0};
    _itoa_s(line,strLine,10);

    char strBytes[64] = {0};
    _itoa_s(size,strBytes,10);

    std::string strInfo;
    strInfo.append(file).append("(").append(strLine).append(") : ");
    strInfo.append("Here are ").append(strBytes).append(" btyes memory missed to be free, please check !\n");

    void * memory = operator new (size);

    // 有内存的内配活动, 记录当前的文件和行号.
    g_memRecords.m_AllocInfos[currentThreadID()][memory] = strInfo;

    return memory;
}

// 释放内存 的 入口包装函数.
void release(void * memory)
{
    std::map<void*,std::string> & mapAlloc
        = g_memRecords.m_AllocInfos[currentThreadID()];
    std::map< void*, unsigned long > & mapFree
        =g_memRecords.m_freeInfos;

    if ( mapAlloc.find(memory) != mapAlloc.end() ) {
              // 有内存被释放, 如果和申请在同一个线程就直接清除记录.
        mapAlloc.erase(memory);
    } else {  // 否则, 就记录这一次释放, 方便最后的清算.
        if (mapFree.find(memory) != mapFree.end() )
            mapFree[memory] = 1;
        else mapFree[memory] += 1;
    }

    operator delete(memory); memory = NULL;
}

#ifdef _DEBUG
#define new new(__FILE__, __LINE__)
#endif

最后附上简单的测试代码. 如下：

void test_new()
{
    int * p1 = new int;
    int * p2 = new int;

    release(p1); p1 = NULL;
}

int main()
{
    test_new();
    return 0;
}

我是在VC上面测试的，双击输出框的打印结果能直接定位到申请内存的位置. 如下：

..............
d:\src-project\basictest\basictest\test.cpp(98) : Here are 4 btyes memory missed to be free, please check !
程序“[9624] basicTest.exe: 本机”已退出，返回值为 0 (0x0)。