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内存泄漏定位和处理

一、定位方法

 

1. 工具辅助类

 

- Visual Studio自带工具

- 案例：通过 _CrtSetDbgFlag(_CRTDBG_ALLOC_MEM_DF | _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF) 开启调试堆，运行后查看输出窗口泄漏报告，定位 new / delete 不匹配（如 int* p = new int[5]; 未 delete[] p ）。

- 案例：利用Memory Usage调试工具，对比前后内存快照，筛选增长模块（如循环内重复 new 对象未释放）。

- 第三方工具

- 案例：使用**Valgrind（Windows版叫MemCheck）**扫描 DLL 文件，检测 malloc / free 不匹配（如 void* ptr = malloc(100); 函数返回前未 free(ptr) ）。

- 案例：通过BoundsChecker监控COM对象泄漏，如 CoCreateInstance 创建的接口未 Release 。

 

2. 代码审查类

 

- 智能指针误用

- 案例：原始指针与 std::shared_ptr 混用导致泄漏（如 int* p = new int; std::shared_ptr<int> sp(p); delete p; ，双重释放风险）。

- 案例： std::unique_ptr 未正确转移所有权（如函数返回 unique_ptr 时未用 std::move ，导致临时对象释放）。

- 资源句柄泄漏

- 案例： CreateFile 打开文件未 CloseHandle ， CreateMutex 未 ReleaseMutex 。

- 案例：GDI对象泄漏（如 CreateBitmap 未 DeleteObject ）。

- 容器类泄漏

- 案例： std::vector 存储原始指针，元素删除时未手动释放（如 vec.push_back(new MyClass()); 未遍历 delete ）。

- 案例： std::map 使用自定义类型作为键，未正确管理内存（如键为 char* 且未复制导致悬挂指针）。

 

二、处理方法

 

1. 基础修复类

 

- 匹配释放

- 案例： new[] 对应 delete[] （修复 int* arr = new int[10]; delete arr; 为 delete[] arr; ）。

- 案例：COM对象 AddRef 后必须 Release （修复 IXMLDOMDocument* pDoc; pDoc->AddRef(); 未释放）。

- 智能指针替代

- 案例：将原始指针 MyClass* obj = new MyClass(); 改为 std::unique_ptr<MyClass> obj(new MyClass()); 。

- 案例：共享所有权场景用 std::shared_ptr （如多线程共享资源时自动管理引用计数）。

 

2. 资源管理类

 

- RAII模式

- 案例：封装文件句柄到类中，析构函数调用 CloseHandle （避免 HANDLE hFile = CreateFile(...); 函数异常时未关闭）。

- 案例：GDI对象封装（ class GDIObject { ~GDIObject() { DeleteObject(hObj); } }; ）。

- 容器清理

- 案例： std::list<MyClass*> 析构前遍历释放（ for (auto* p : list) delete p; list.clear(); ）。

- 案例：使用 std::vector<std::unique_ptr<Item>> 自动管理元素内存。

 

3. 框架与库适配

 

- MFC/ATL泄漏

- 案例： CString 动态分配内存未释放（实际由框架管理，无需手动处理，但需注意临时对象生命周期）。

- 案例： CWinThread 创建的对象未在 ExitInstance 中释放（如自定义 CObject 派生类未 DeleteAllObjects ）。

- 第三方库泄漏

- 案例：OpenCV矩阵 Mat 未调用 release() （改用RAII封装的 cv::Ptr<Mat> ）。

- 案例：Boost库 boost::shared_ptr 循环引用（添加 weak_ptr 打破循环）。

 

三、复杂场景案例

 

- 多线程泄漏

- 案例：线程局部存储（ TLS ）中分配内存未释放（如 _beginthreadex 创建的线程内 malloc 未 free ）。

- 案例：锁竞争导致异常路径未释放（ lock_guard<std::mutex> 自动释放锁，但自定义锁需确保 unlock ）。

- 动态加载模块泄漏

- 案例： LoadLibrary 加载 DLL 后未 FreeLibrary ，且 DLL 内部有全局对象泄漏。

- 案例： GetProcAddress 获取的函数指针使用后未释放相关资源（如动态创建的窗口未销毁）。

- 模板类泄漏

- 案例：自定义分配器的 std::vector 未正确释放（如 template <class T> class MyAllocator { ... }; 未实现 deallocate ）。

- 案例：模板类继承导致析构函数非虚（基类 virtual ~Base() {} 缺失，派生类资源未释放）。

 

关键原则

 

1. 优先预防：用智能指针、RAII替代原始指针，减少手动管理。

2. 分层排查：先工具定位模块，再代码审查具体函数。

3. 测试覆盖：单元测试中添加内存泄漏检测（如 _CrtSetBreakAlloc 在指定分配处中断）。