Windbg找出memory leak的一种笨办法

本文介绍了一种使用Windbg排查.NET应用程序内存泄漏的具体方法。通过在kernel32的VirtualAlloc函数处设置断点并记录内存分配及调用栈信息,逐步定位到了导致严重内存泄漏的代码位置。

  以下内容是转自 http://www.cnblogs.com/fbird/p/5889596.html

  以前做项目碰到过一个问题,在客户的站点上面发现有严重的内存泄漏。幸运的是我们找到了重现的步骤,一轮下来大概有几十兆的泄漏,但是以下常规方法却没啥用。

  • 用windbg把heap上面的object全部dump下来,和上一轮操作作比较,并不能发现什么有用的东西。
  • 大对象heap上面也没啥有用的东西。
  • 像.net memory profiler这种比较智能的工具也用不上,因为一轮操作下来已经能使工具out of memory。

  项目有几百万行代码,但是我们认为可能发生大内存泄漏的就几个点。把那几个点的代码都找了一遍,没有任何结果。左寻右找,终于找到了一种比较笨但是却很管用的方法。

1. 打开Windbg, attach进程。

2. 加载symbol

3. 打断点 (可以用.logopen c:\memoryleak.txt把log记下来)

bp kernel32!virtualalloc ".printf\"#alloc memory# %lu  \\n \",dwo(esp+8);!clrstack;g;"

4. 输入g然后回车让进程继续跑。

5. 将重现步骤跑一遍,然后去review日志。

  接下来的过程比较笨,Review日志的过程中找到比较可疑的申请大块内存的点,注释代码,编译Assembly替换,看内存泄漏还在不在。最终还是找到了那个泄漏的地方,一个remoting的proxy,出了作用域但是其指向的内存去没有被自动释放。

解决这个问题的最关键的就是下面这条命令:
     bp kernel32!virtualalloc ".printf\"#alloc memory# %lu  \\n \",dwo(esp+8);!clrstack;g;"

  它的作用就是在kernel32的virtualalloc函数上面打断点,当该函数被执行到的时候,就把该函数申请的内存数量(在esp+8这个位置,dwo是把这个里面的值转成十进制),以及调用该函数的托管栈(clrstack)打印出来,然后让函数继续跑(g)。

  需要说明的是,这个命令仅对32位进程有效,因为根据32位cpu的calling convention,esp+4是第一个参数位置,esp+8是第二个,以此类推。64位的进程要去再查一下对应的calling convention看相关参数在哪个位置。

LPVOID WINAPI VirtualAlloc(
  _In_opt_ LPVOID lpAddress,
  _In_     SIZE_T dwSize,
  _In_     DWORD  flAllocationType,
  _In_     DWORD  flProtect
);
<think>好的,用户现在想了解如何分析内存泄漏的堆栈跟踪信息。首先,我需要回忆内存泄漏分析的基本步骤和相关工具。内存泄漏通常是因为分配的内存未被正确释放,导致内存消耗持续增加,最终影响程序性能甚至崩溃[^2]。堆栈跟踪分析是定位泄漏来源的关键方法。 用户提到堆栈跟踪分析,应该需要指导如何获取泄漏发生时的调用堆栈。常用的工具有Valgrind、AddressSanitizer、Windbg等。比如,Valgrind的Memcheck工具可以检测未释放的内存并显示分配时的堆栈[^1]。而Windbg的!heap命令能统计堆内存使用情况,找出可疑的内存块,再通过!heap -p -a命令查看分配该内存的堆栈[^4]。 接下来,可能需要分步骤说明分析流程。首先重现泄漏场景,确保程序在可控环境中运行,便于捕捉问题。然后使用工具运行程序,比如用Valgrind的话,命令是valgrind --leak-check=full ./program。生成的报告会显示泄漏的位置和堆栈。对于Windows下的Windbg,附加到进程后执行命令,分析堆块并跟踪分配来源。 还要注意不同工具的特点。例如,dmalloc对C++支持有限,可能需要静态链接[^3],而NetBeans Profiler通过内存分配模式快速定位泄漏[^1]。需要提醒用户根据开发环境和语言选择合适的工具。 另外,解释报告中关键部分很重要。比如,用户提供的Windbg示例中,size=4的内存块占比较高,这可能指示大量小对象未释放[^4]。需要查看这些块的分配堆栈,找到代码中的具体位置。 最后,常见问题如确保符号文件正确配置,调试版本编译以便获取详细堆栈信息。可能还要建议多次运行测试,确认泄漏是否可重复,避免偶发问题干扰分析。 总结回答结构:步骤化分析流程,工具使用方法,示例解析,注意事项。确保用户能按步骤操作,理解报告内容,有效定位泄漏源。</think>### 内存泄漏堆栈跟踪分析步骤 #### 1. **重现内存泄漏场景** - 确保程序运行在可重复复现泄漏的环境中(例如特定操作序列或长时间运行) - 使用调试模式编译程序(GCC/Clang添加`-g`标志,MSVC使用`/Zi`标志) #### 2. **选择分析工具** - **Linux/Unix环境**: - **Valgrind Memcheck**: ```bash valgrind --leak-check=full --show-leak-kinds=all --track-origins=yes ./your_program ``` 输出示例: ``` ==1234== 40 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 2 ==1234== at 0x4C2E0EF: operator new(unsigned long) (vg_replace_malloc.c:344) ==1234== by 0x400A56: create_leak() (main.cpp:5) ==1234== by 0x400B12: main (main.cpp:12) ``` - **AddressSanitizer(ASan)**: 编译时添加`-fsanitize=address`,运行后会直接输出泄漏堆栈 - **Windows环境**: - **Windbg**: 使用命令序列: ``` !heap -stat -h [堆地址] # 定位可疑堆块 !heap -p -a [内存地址] # 显示分配堆栈 ``` 示例输出: ``` 0:025> !heap -p -a 04920000 address 04920000 found in _HEAP @ 4900000 HEAP_ENTRY Size Prev Flags UserPtr UserSize 04920000 0004 0000 [00] 04920018 00028 ntdll!RtlAllocateHeap+0x00000224 MyApp!LeakyFunction+0x35 MyApp!main+0x1b ``` - **Visual Studio Diagnostic Tools**: 通过`Debug > Windows > Show Diagnostic Tools`启用内存分析 #### 3. **解析堆栈信息 关键要素解析: - **分配点定位**:找到最后一次有效内存分配位置 - **调用链分析**:检查从`main()`到泄漏点的完整调用路径 - **重复模式识别**:观察是否存在相同代码路径的多次泄漏 #### 4. **常见泄漏模式判断 | 模式特征 | 可能原因 | 解决方案 | |---------|---------|---------| | 相同代码路径重复分配 | 未释放循环/事件中的资源 | 检查资源释放逻辑 | | 第三方库内存增长 | 库API使用不当 | 验证API调用规范 | | 大小一致的小内存块 | 对象构造/析构不平衡 | 检查析构函数/智能指针 | #### 5. **高级分析技巧 - **内存快照对比**(使用`MAT`或`Visual Studio`工具) - **压力测试**(通过极限操作加速泄漏显现) - **代码插桩**(使用`LD_PRELOAD`或自定义分配器跟踪特定类型分配) > **重要提示**:调试符号文件(.pdb/.dSYM)必须与可执行文件版本严格匹配,否则无法解析堆栈[^4]
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