C++避坑指南-多条件分支造成内存泄露问题

问题场景

在一段处理开始时new一个对象, 进行对象的构造或其他处理, 最后返回对象的指针, 但存在对象构造时check不合法的情况，这种情况下返回nullptr, 为避免内存泄露需要在返回nullptr的分支进行delete处理，由于分支可能较多，这里可能会遗漏delete，另外每个分支重复的加delete控制也会让代码看起来很繁琐

代码示例

如下代码示例为从一个文件中读取一个名字和年龄的列表

在ReadPerson函数中有2个check异常情况的分支需要delete掉临时对象，漏掉了delete造成泄露

#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
#include <vector>
using namespace std;

class Person
{
public:
    Person()
    {
        age = 0;
    }

    void Load(const string& p)
    {
        int pos = p.find(',');
        if(pos == string::npos || pos == 0)
        {
            return;
        }

        name = p.substr(0,pos);
        string ageField = p.substr(pos+1);
        age = atoi(ageField.c_str());
    }

    string name;
    int age;
};

Person* ReadPerson(const string& line)
{
    Person* p = new Person();
    p->Load(line);

    if(p->name.empty()) //name为空非法
    {
        return nullptr; //遗漏delete, 造成内存泄露
    }

    if(p->age < 0) //age < 0 非法
    {
        return nullptr;
    }

    return p;
}

void FreePersonList(vector<Person*>& personList)
{
    for(auto p : personList)
    {
        delete p;
    }
    personList.clear();
}

string ReadFile(const string& filePath)
{
    fstream fs;
    fs.open("person_list");
    if(!fs.good())
    {
        cout << "open person_list failed!" << endl;
        return 0;
    }

    fs.seekg(0, ios::end);
    int length = fs.tellg();

    char* contentBuffer = new char[length + 1];
    contentBuffer[length] = '\0';
    
    fs.seekg(0, ios::beg);
    fs.read(contentBuffer, length);
    fs.close();

    string content(contentBuffer);
    delete[] contentBuffer;

    return std::move(content);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    string content = ReadFile("person_list");
    vector<Person*> personList;
    int startPos = 0;
    while(true)
    {
        int pos = content.find('\n', startPos);
        if(pos == string::npos)
        {
            break;
        }
        string line = content.substr(startPos, pos - startPos);
        Person* p = ReadPerson(line);
        if(p != nullptr)
        {
            personList.push_back(p);
        }
        startPos = pos+1;
    }

    cout << "person total count:" << personList.size() << endl;
    for(auto p : personList)
    {
        cout << p->name << ", age:" << p->age << endl;
    }

    FreePersonList(personList);

    return 0;
}

文件内容:

程序运行结果:

解决方法

在类似场景考虑使用智能指针, 这里可以考虑使用shared_ptr

主要修改如下函数, 同时删除FreePersonList函数


shared_ptr<Person> ReadPerson(const string& line)
{
    shared_ptr<Person> p = make_shared<Person>();
    p->Load(line);

    if(p->name.empty()) //name为空非法
    {
        return nullptr; //遗漏delete, 造成内存泄露
    }

    if(p->age < 0) //age < 0 非法
    {
        return nullptr;
    }

    return p;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    string content = ReadFile("person_list");
    vector<shared_ptr<Person>> personList;
    int startPos = 0;
    while(true)
    {
        int pos = content.find('\n', startPos);
        if(pos == string::npos)
        {
            break;
        }
        string line = content.substr(startPos, pos - startPos);
        shared_ptr<Person> p = ReadPerson(line);
        if(p != nullptr)
        {
            personList.push_back(p);
        }
        startPos = pos+1;
    }

    cout << "person total count:" << personList.size() << endl;
    for(auto p : personList)
    {
        cout << p->name << ", age:" << p->age << endl;
    }

    return 0;
}