在編程中經(jīng)常涉及到內(nèi)存管理，于是便希望有個內(nèi)存檢測器來幫助我們debug。我們想檢測內(nèi)存泄漏，就必須記錄程序中的內(nèi)存分配和釋放情況，同時我們也希望能記錄內(nèi)存分配代碼所在行號和位置，也就是我們需要重載以下四個全局函數(shù)：
void* operator new(size_t Size, char* FileName, int LineNum);
void* operator new[](size_t Size, char* FileName, int LineNum);
void operator delete(void* Object);
void operator delete[](void* Object);
下面將描述如何實現(xiàn)一個簡單的內(nèi)存檢測器
1.獲得內(nèi)存分配代碼所在行號和位置
我們需要將缺省的全局new operator替換為帶有文件名和行號的版本，代碼如下：
#define new new(__FILE__, __LINE__ )
2.建立記錄內(nèi)存分配和釋放情況的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)NewList
NewList中記錄了內(nèi)存分配代碼所在行號、位置、內(nèi)存分配后獲得指針與大小。由于我們想記錄整個程序中內(nèi)存分配和釋放情況，于是應(yīng)實例化一個NewList全局對象NewRecord。
注意：全局對象應(yīng)放在cpp中，如果放在.h中，.h文件又被多個文件include，于是會出現(xiàn)重定義
3.重載new和delete那四個全局函數(shù)
new：(1)分配內(nèi)存，如果失敗了拋出異常 (2)記錄相關(guān)數(shù)據(jù) (3)返回分配所得指針
注意在重載operator new[]時Size為0的情況，這時我們當(dāng)Size=1;
delete ：(1)找到相關(guān)數(shù)據(jù)并刪除 (2)釋放內(nèi)存
void* operator new(size_t Size, char* FileName, int LineNum)
{
if (Size==(size_t)0) Size=1;
void* Result=::operator new(Size);
if (!Result) throw bad_alloc();
else
{
NewListNode Temp(Result, Size, FileName, LineNum);
NewRecord.Add(Temp);
return Result;
}
}
void* operator new[](size_t Size, char* FileName, int LineNum)
{
if (Size==(size_t)0) Size=1;
void* Result=::operator new[](Size);
if (!Result) throw bad_alloc();
else
{
NewListNode Temp(Result, Size, FileName, LineNum);
NewRecord.Add(Temp);
return Result;
}
}
void operator delete(void* Object)
{
if (!Object) return;
NewRecord.Remove(Object);
free(Object);
}
void operator delete[](void* Object)
{
if (!Object) return;
NewRecord.Remove(Object);
free(Object);
}4.如何打印出內(nèi)存泄漏的有關(guān)信息
對于打印信息我們會有各種各樣不同的要求，譬如輸出到控制臺，輸出到文件，同時輸出到控制臺跟文件等。每一種情況都實現(xiàn)一個函數(shù)顯然不可行，為了應(yīng)付這種情況，我們可以考慮如下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
class Print{};
class PrintToConsole : public Print{};
5.如何使用
(1)讓所有代碼都#include "DebugNew.h"，如果有的代碼包含而有的代碼不包含，內(nèi)存分配與釋放信息也就記錄不準確了。
(2)此代碼無法處理多線程的情況
6.使用效果
#include "DebugNew.h"
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <conio.h>
using namespace std;
int main(int argc , char* argv[])
{
new int;
Check();
_getch();
return 0;
}
#include "DebugNew.h"
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <conio.h>
using namespace std;
int main(int argc , char* argv[])
{
int* p=new int;
delete p;
Check();
_getch();
return 0;
}
DebugNew.h
1#ifndef DEBUGNEW_H
2#define DEBUGNEW_H
3
4#include <iostream>
5#include <stdlib.h>
6#include "Link.h"
7#include "Print.h"
8
9using namespace std;
10
11class NewListNode
12{
13public:
14 void* Object; //內(nèi)存分配后獲得的指針
15 size_t Size; //內(nèi)存分配的大小
16 char* FileName; //內(nèi)存分配代碼所在文件位置
17 int LineNum; //內(nèi)存分配代碼所在行號
18
19 NewListNode();
20 NewListNode(void* Buffer, size_t s, char* File, int Line);
21 NewListNode(const NewListNode& Temp);
22};
23
24class NewList
25{
26public:
27 Link<NewListNode> Data;
28
29 bool IsEmpty();
30 void Add(const NewListNode& Temp);
31 void Remove(void* Object);
32 void Check();
33};
34
35extern void* operator new(size_t Size, char* FileName, int LineNum);
36extern void* operator new[](size_t Size, char* FileName, int LineNum);
37extern void operator delete(void* Object);
38extern void operator delete[](void* Object);
39
40extern void Check();
41extern NewList NewRecord;
42
43#define new new(__FILE__, __LINE__ )
44#endif
DebugNew.cpp
1#include "DebugNew.h"
2#undef new
3
4NewListNode::NewListNode()
5{
6 Object=0;
7 FileName=0;
8}
9
10NewListNode::NewListNode(void* Buffer, size_t s, char* File, int Line)
11{
12 Object=Buffer;
13 Size=s;
14 FileName=File;
15 LineNum=Line;
16}
17
18NewListNode::NewListNode(const NewListNode& Temp)
19{
20 FileName=Temp.FileName;
21 LineNum=Temp.LineNum;
22 Object=Temp.Object;
23 Size=Temp.Size;
24}
25
26bool NewList::IsEmpty()
27{
28 if (Data.GetHead()) return false;
29 else return true;
30}
31
32void NewList::Add(const NewListNode& Temp)
33{
34 Data.AddLast()->Data=Temp;
35}
36
37void NewList::Remove(void* Object)
38{
39 Node<NewListNode>* Temp=Data.GetHead();
40 while (Temp)
41 {
42 if (Temp->Data.Object==Object)
43 {
44 Data.Delete(Temp);
45 return;
46 }
47 Temp=Temp->Next;
48 }
49}
50
51void NewList::Check()
52{
53 PrintToConsole Printer;
54 if (!IsEmpty())
55 {
56 Printer.Writeln("存在內(nèi)存泄漏");
57 Printer.Writeln("Line\tSize\tPath");
58 Printer.WriteLine();
59 Node<NewListNode>* Temp=Data.GetHead();
60 while (Temp)
61 {
62 char Line[20];
63 itoa(Temp->Data.LineNum, Line, 10);
64 Printer.Write(Line);
65 Printer.Write("\t");
66 char s[200];
67 itoa(Temp->Data.Size, s, 10);
68 Printer.Write(s);
69 Printer.Write("\t");
70 Printer.Write(Temp->Data.FileName);
71 Printer.Write("\t");
72 Temp=Temp->Next;
73 }
74 }
75 else Printer.Writeln("不存在內(nèi)存泄漏");
76}
77
78NewList NewRecord;
79
80void* operator new(size_t Size, char* FileName, int LineNum)
81{
82 if (Size==(size_t)0) Size=1;
83 void* Result=::operator new(Size);
84 if (!Result) throw bad_alloc();
85 else
86 {
87 NewListNode Temp(Result, Size, FileName, LineNum);
88 NewRecord.Add(Temp);
89 return Result;
90 }
91}
92
93void* operator new[](size_t Size, char* FileName, int LineNum)
94{
95 if (Size==(size_t)0) Size=1;
96 void* Result=::operator new[](Size);
97 if (!Result) throw bad_alloc();
98 else
99 {
100 NewListNode Temp(Result, Size, FileName, LineNum);
101 NewRecord.Add(Temp);
102 return Result;
103 }
104}
105
106void operator delete(void* Object)
107{
108 if (!Object) return;
109 NewRecord.Remove(Object);
110 free(Object);
111}
112
113void operator delete[](void* Object)
114{
115 if (!Object) return;
116 NewRecord.Remove(Object);
117 free(Object);
118}
119
120void Check()
121{
122 NewRecord.Check();
123}
Print.h
1#ifndef PRINT_H
2#define PRINT_H
3
4#include <stdlib.h>
5#include <iostream>
6
7using namespace std;
8
9class Print
10{
11public:
12 virtual ~Print();
13};
14
15class PrintToConsole : public Print
16{
17public:
18 virtual ~PrintToConsole();
19 virtual void Write(char* String);
20 virtual void Writeln(char* String);
21 virtual void WriteLine();
22};
23
24#endif
Print.cpp
1#include "Print.h"
2
3Print:: ~Print()
4{
5}
6
7PrintToConsole::~PrintToConsole()
8{
9}
10
11void PrintToConsole::Write(char* String)
12{
13 if (String) cout<<String;
14}
15
16void PrintToConsole::Writeln(char* String)
17{
18 if (String) cout<<String<<endl;
19 else cout<<endl;
20}
21
22void PrintToConsole::WriteLine()
23{
24 cout<<"-------------------------------------------------------------------------------"<<endl;
25}
posted on 2009-03-25 01:56
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