关于MFC下检查和消除内存泄露的技巧

摘要
本文分析了Windows环境使用MFC调试内存泄露的技术，介绍了在Windows环境下用VC++查找，定位和消除内存泄露的方法技巧。

关键词：VC++；CRT 调试堆函数；试探法。

编译环境
VC++6.0
技术原理
检测内存泄漏的主要工具是调试器和 CRT 调试堆函数。若要启用调试堆函数，请在程序中包括以下语句：
#define CRTDBG_MAP_ALLOC
#include <stdlib.h>
#include <crtdbg.h>
注意 #include 语句必须采用上文所示顺序。如果更改了顺序，所使用的函数可能无法正确工作。

通过包括 crtdbg.h，将 malloc 和 free 函数映射到其“Debug”版本_malloc_dbg 和_free_dbg，这些函数将跟踪内存分配和释放。此映射只在调试版本（在其中定义了 _DEBUG）中发生。发布版本使用普通的 malloc 和 free 函数。

#define 语句将 CRT 堆函数的基版本映射到对应的“Debug”版本。并非绝对需要该语句，但如果没有该语句，内存泄漏转储包含的有用信息将较少。

在添加了上面所示语句之后，可以通过在程序中包括以下语句来转储内存泄漏信息：
_CrtDumpMemoryLeaks();
当在调试器下运行程序时，_CrtDumpMemoryLeaks 将在“输出”窗口中显示内存泄漏信息。内存泄漏信息如下所示：
Detected memory leaks!

Dumping objects ->

C:PROGRAM FILESVISUAL STUDIOMyProjectsleaktestleaktest.cpp(20) : {18} normal block at 0x00780E80, 64 bytes long.

Data: <　　　　　　　　> CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD
Object dump complete.
如果不使用 #define _CRTDBG_MAP_ALLOC 语句，内存泄漏转储如下所示：
Detected memory leaks!
Dumping objects ->
{18} normal block at 0x00780E80, 64 bytes long.
Data: < > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD
Object dump complete.

未定义 _CRTDBG_MAP_ALLOC 时，所显示的会是：

内存分配编号（在大括号内）。
块类型（普通、客户端或 CRT）。
十六进制形式的内存位置。
以字节为单位的块大小。
前 16 字节的内容（亦为十六进制）。
定义了 _CRTDBG_MAP_ALLOC 时，还会显示在其中分配泄漏的内存的文件。文件名后括号中的数字（本示例中为 20）是该文件内的行号。

转到源文件中分配内存的行

在"输出"窗口中双击包含文件名和行号的行。
-或-

在"输出"窗口中选择包含文件名和行号的行，然后按 F4 键。
_CrtSetDbgFlag

如果程序总在同一位置退出，则调用 _CrtDumpMemoryLeaks 足够方便，但如果程序可以从多个位置退出该怎么办呢？不要在每个可能的出口放置一个对 _CrtDumpMemoryLeaks 的调用，可以在程序开始包括以下调用：
_CrtSetDbgFlag ( _CRTDBG_ALLOC_MEM_DF | _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF );

该语句在程序退出时自动调用 _CrtDumpMemoryLeaks。必须同时设置 _CRTDBG_ALLOC_MEM_DF 和 _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF 两个位域，如上所示。

说明
在VC++6.0的环境下，不再需要额外的添加
#define CRTDBG_MAP_ALLOC
#include <stdlib.h>
#include <crtdbg.h>

只需要按F5，在调试状态下运行，程序退出后在"输出窗口"可以看到有无内存泄露。如果出现
Detected memory leaks!
Dumping objects ->

就有内存泄露。

确定内存泄露的地方
根据内存泄露的报告，有两种消除的方法：

第一种比较简单，就是已经把内存泄露映射到源文件的，可以直接在"输出"窗口中双击包含文件名和行号的行。例如
Detected memory leaks!
Dumping objects ->
C:PROGRAM FILESVISUAL STUDIOMyProjectsleaktestleaktest.cpp(20) : {18} normal block at 0x00780E80, 64 bytes long.
Data: < > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD
Object dump complete.
C:PROGRAM FILESVISUAL STUDIOMyProjectsleaktestleaktest.cpp(20)

就是源文件名称和行号。

第二种比较麻烦，就是不能映射到源文件的，只有内存分配块号。
Detected memory leaks!
Dumping objects ->
{18} normal block at 0x00780E80, 64 bytes long.
Data: < > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD
Object dump complete.

　　这种情况我采用一种"试探法"。由于内存分配的块号不是固定不变的，而是每次运行都是变化的，所以跟踪起来很麻烦。但是我发现虽然内存分配的块号是变化的，但是变化的块号却总是那几个，也就是说多运行几次，内存分配的块号很可能会重复。因此这就是"试探法"的基础。
先在调试状态下运行几次程序，观察内存分配的块号是哪几个值；
选择出现次数最多的块号来设断点，在代码中设置内存分配断点：
添加如下一行（对于第 18 个内存分配）：
_crtBreakAlloc = 18;
或者，可以使用具有同样效果的 _CrtSetBreakAlloc 函数：
_CrtSetBreakAlloc(18);
在调试状态下运行序，在断点停下时，打开"调用堆栈"窗口，找到对应的源代码处；

退出程序，观察"输出窗口"的内存泄露报告，看实际内存分配的块号是不是和预设值相同，如果相同，就找到了；如果不同，就重复步骤3，直到相同。
最后就是根据具体情况，在适当的位置释放所分配的内存。