c++怎么实现一个简单的内存泄漏检测器_C++中手写轻量内存泄漏检测工具实现

答案是手写内存泄漏检测器可通过重载malloc和free记录内存分配信息。1. 重载内存分配函数,记录每次malloc/new和free/delete的调用堆与大小;2. 程序结束时输出未释放的内存块地址、大小及分配位置,实现简单检测。

c++怎么实现一个简单的内存泄漏检测器_c++中手写轻量内存泄漏检测工具实现

在C++开发中,内存泄漏是常见问题。虽然有Valgrind、AddressSanitizer等强大工具,但在某些嵌入式环境或需要轻量级方案时,手写一个简单的内存泄漏检测器很有价值。下面介绍如何实现一个基础但实用的内存泄漏检测工具。

原理与设计思路

核心思想是在程序运行期间记录每一次malloc和free(或new和)操作,通过重载内存管理函数,在调用前后插入日志记录逻辑。程序退出前输出未释放的内存块信息。

主要功能包括:

拦截new/操作记录分配地址、大小、调用位置(文件名、行号)程序结束时打印未释放的内存

重载 new 和 delete 操作符

在全局作用域中重载operator new和,可以捕获所有使用new和的内存操作。

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#include #include #include #include 

struct AllocInfo {size_t size;const char* file;int line;};

std::map g_allocations;

void operator new(size_t size, const char file, int line) {void* ptr = std::malloc(size);if (ptr) {g_allocations[ptr] = {size, file, line};}return ptr;}

void* operator new(size_t size) {// 如果没有使用宏包装,默认标记为 unknownreturn ::operator new(size, "unknown", 0);}

void operator delete(void* ptr) noexcept {if (ptr == nullptr) return;auto it = g_allocations.find(ptr);if (it != g_allocations.end()) {g_allocations.erase(it);}std::free(ptr);}

定义宏简化使用

直接写new(file, line)语法不合法,需要用宏替换new表达式。

#define new new(__FILE__, __LINE__)

这样所有使用new的地方都会自动带上文件名和行号。注意这个宏会影响整个翻译单元,建议只在测试构建中启用。

示例代码:

int main() {    int* p1 = new int(42);                    // 被捕获    int* p2 = new int[100];                   // 注意:数组版本需额外重载
delete[] p2;                              // 正常释放// delete p1;                            // 故意漏掉,制造泄漏// 程序结束前输出泄漏for (const auto& alloc : g_allocations) {    printf("Leak: %p, size=%zu, at %s:%dn",           alloc.first, alloc.second.size,           alloc.second.file, alloc.second.line);}return 0;

}

运行后会输出类似:

Leak: 0x7f9a80c00000, size=4, at main.cpp:20

支持数组 new/delete[]

上面例子中new int[100]不会被拦截,因为调用了。需要补充重载:

void* operator new[](size_t size, const char* file, int line) {    void* ptr = std::malloc(size);    if (ptr) {        g_allocations[ptr] = {size, file, line};    }    return ptr;}

void* operator new[](size_t size) {return ::operator new[](size, "unknown", 0);}

void operator delete[](void* ptr) noexcept {::operator delete(ptr);}

注意:标准允许为空实现,实际调用的是普通,所以复用已有逻辑即可。

注意事项与局限性

这个检测器适用于开发调试阶段,有几点需要注意:

仅捕获new/,不处理(可类似扩展)宏替换可能影响第三方库代码,建议封装头文件并控制作用范围多线程环境下需加锁保护不能检测越界、重复释放等其他内存错误

基本上就这些。不复杂但容易忽略细节。适合集成到小型项目或学习内存管理机制。

以上就是c++++怎么实现一个简单的内存泄漏检测器_C++中手写轻量内存泄漏检测工具实现的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

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