c++ - 内存泄漏检测器工作原理

Question

内存泄漏检测器实际上是如何工作的？一般有哪些基本概念？可以用C++作为语言来解释。

Answer 1

检漏仪有几种不同的工作方式。您可以将 malloc 和 free 的实现替换为可以在分配期间跟踪更多信息并且不关心性能的实现。这类似于 dmalloc作品。一般来说，任何经过malloc但不是free的地址都会被泄露。

基本的实现其实很简单。您只需维护每个分配及其行号的查找表，并在其被释放时删除该条目。然后当程序完成时，您可以列出所有泄漏的内存。困难的部分是确定应该在何时何地释放分配。当有多个指针指向同一个地址时，这就更难了。

实际上，您可能需要的不仅仅是单行号，而是丢失分配的堆栈跟踪。

另一种方法是valgrind它实现了整个虚拟机以跟踪地址和内存引用以及相关的簿记。 valgrind 方法更昂贵，但也更有效，因为它还可以告诉您其他类型的内存错误，例如越界读取或写入。

Valgrind 本质上是检测底层指令，并且可以跟踪给定内存地址何时不再有引用。它可以通过跟踪地址分配来做到这一点，因此它不仅可以告诉您丢失了一段内存，还可以准确地告诉您丢失的时间何时。

C++ 使这两种类型的泄漏检测器都变得更难了，因为它添加了 new 和 delete 运算符。从技术上讲，new 可以是与 malloc 完全不同的内存来源。然而，在实践中，许多真正的 C++ 实现只是使用 malloc 来实现 new 或者可以选择使用 malloc 而不是替代方法。

此外，像 C++ 这样的高级语言也倾向于使用诸如 std::vector 或 std::list 等高级别的方式来分配内存。基本泄漏检测器将分别报告更高级别模式进行的潜在许多分配。这比说整个容器丢失要少得多。