c/c++内存泄漏检测

内存泄漏的原因？

常见的导致内存泄漏的原因：

1. 未释放动态分配的内存

2. 丢失对动态分配内存的指针

3. 循环引用

4. 资源管理错误

5. 异常情况下的错误处理

6. 缓存未清理

内存泄漏是在没有自动 gc 的编程语言里面，经常发生的一个问题。因为没有 gc，所以 分配的内存需要程序员自己调用释放。其核心原因是调用分配与释放没有符合开闭原则， 没有配对，形成了有分配，没有释放的指针，从而产生了内存泄漏。

GC（Garbage Collection）是一种自动内存管理技术，它负责自动检测和回收程序中不再使用的内存，从而减轻开发人员手动管理内存的负担。在GC编程中，开发人员不需要显式地分配和释放内存，而是依靠垃圾回收器自动处理内存的分配和释放。

 内存泄漏如何解决？

解决方案一，引入 gc。这是根治内存泄 漏的最好的方案。但是这样的方案有失去了 c/c++语言的优势。

方案二，当发生内存泄漏 的时候，能够精准的定位代码哪一行所引起的。这也是我们实现内存泄漏检测的如何核心实现需求。

内存泄漏是由于内存分配与内存释放，不匹配所引起的。

需求 1：能够检测出来内存泄漏

需求 2：能够判断是由代码哪一行引起的内存泄漏

解决思路：对内存分配函数，以及内存释放 free 进行“劫持”hook。能够统计出内存分配的位 置，内存释放的位置，从而判断是否匹配。比如malloc时创个文件，free时删除文件。如果程序最后文件夹有文件代表代码存在内存泄漏。

代码如下

openff/memleak: 内存泄露检测 (github.com)

gdb调试如何发现内存泄漏？

 函数调用前和调用后，调用系统函数，看主要关注值是否一致。不一致则内存泄漏

(gdb) n
22		test_malloc_leak(1024);

(gdb)call malloc_stats()   //调用test_malloc_leak函数前查看内存
Arena 0:
system bytes     =     135168			//主要关注
in use bytes     =      73376			//主要关注
Total (incl. mmap):		
system bytes     =     135168			//主要关注
in use bytes     =      73376			//主要关注
max mmap regions =          0
max mmap bytes   =          0

(gdb) n
23		return 0;
(gdb) call (void)malloc_stats()
Arena 0:
system bytes     =     135168
in use bytes     =      74416            //值不一致 说明test_malloc_leak存在内存泄漏
Total (incl. mmap):
system bytes     =     135168
in use bytes     =      74416
max mmap regions =          1
max mmap bytes   =   10489856






xml形式形式输出
(gdb)call malloc_info(0,stdout)  

<malloc version="1">
<heap nr="0">
<sizes>
</sizes>
<total type="fast" count="0" size="0"/>
<total type="rest" count="1" size="60752"/>	    //主要关注
<system type="current" size="135168"/>
<system type="max" size="135168"/>
<aspace type="total" size="135168"/>
<aspace type="mprotect" size="135168"/>
</heap>
<total type="fast" count="0" size="0"/>
<total type="rest" count="1" size="60752"/>
<total type="mmap" count="0" size="0"/>
<system type="current" size="135168"/>
<system type="max" size="135168"/>
<aspace type="total" size="135168"/>
<aspace type="mprotect" size="135168"/>
</malloc>