答案：通过重载new/delete并记录调用栈实现内存泄漏检测。1. 拦截new/delete操作，记录分配信息；2. 用静态析构函数输出未释放内存；3. 自定义分配器跟踪STL容器；4. 编译需-g和-rdynamic等选项支持符号解析。
要实现一个简单的内存泄漏检测工具，核心思路是拦截所有内存分配和释放操作，记录每次分配的调用栈、大小和地址，并在程序结束时检查未释放的内存块。结合 C++ 自定义分配器与内存跟踪机制，可以做到轻量级但有效的泄漏监控。
1. 拦截 new/delete 操作
通过重载全局 operator new 和 operator delete，我们可以捕获所有动态内存操作：
#include #include #include #includestruct AllocInfo {size_t size;void* call_stack[10];int stack_size;};
std::unordered_map g_allocations;std::mutex g_alloc_mutex;
void operator new(size_t size) {void ptr = std::malloc(size);
if (!ptr) throw std::bad_alloc();// 获取调用栈AllocInfo info;info.size = size;info.stack_size = backtrace(info.call_stack, 10);std::lock_guard lock(g_alloc_mutex);g_allocations[ptr] = info;return ptr;
}
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void operator delete(void* ptr) noexcept {if (!ptr) return;
std::lock_guard lock(g_alloc_mutex);g_allocations.erase(ptr);std::free(ptr);
}
2. 添加静态析构函数输出泄漏报告
利用 C++ 静态对象在程序退出时自动析构的特性，在最后打印未释放的内存块：
struct LeakReporter { ~LeakReporter() { if (g_allocations.empty()) { printf("✅ No memory leaks detected.n"); return; } printf("❌ Memory leaks detected:n"); for (auto& pair : g_allocations) { printf(" Address %p, Size %zu bytesn", pair.first, pair.second.size); char** symbols = backtrace_symbols(pair.second.call_stack, pair.second.stack_size); for (int i = 0; i < pair.second.stack_size; ++i) { printf(" %sn", symbols[i]); } free(symbols); }}
};
static LeakReporter reporter; // 全局静态实例
3. 使用自定义分配器进行容器内存跟踪
如果你希望对 STL 容器也做内存控制，可以实现一个自定义分配器：
templatestruct TrackingAllocator { using value_type = T;T* allocate(size_t count) { void* ptr = ::operator new(count * sizeof(T)); AllocInfo info{count * sizeof(T)}; info.stack_size = backtrace(info.call_stack, 10); std::lock_guard lock(g_alloc_mutex); g_allocations[ptr] = info; return static_cast(ptr);}void deallocate(T* ptr, size_t count) noexcept { std::lock_guard lock(g_alloc_mutex); g_allocations.erase(ptr); ::operator delete(ptr);}
};
然后用于标准容器：
std::vector<int, TrackingAllocator> vec;vec.push_back(42); // 分配会被记录
4. 编译与使用注意事项
这个工具依赖于 backtrace()，仅在 Linux/macOS 的 GCC/Clang 下有效。编译时需加：
-g：保留调试信息-fno-omit-frame-pointer：保证调用栈可追溯-rdynamic（Linux）或 -export-dynamic：导出符号便于解析
示例编译命令：
g++ -g -fno-omit-frame-pointer -rdynamic main.cpp -o leak_test
基本上就这些。这个方案不复杂但容易忽略细节，比如线程安全和异常安全。实际项目中可进一步扩展支持文件名/行号（借助宏注入），或写入日志文件。对于生产环境，建议结合 Valgrind 或 ASan 使用，但自研工具在定制化和性能监控上仍有优势。
以上就是c++++怎么实现一个简单的内存泄漏检测工具_c++自定义分配器与内存跟踪实现的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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