C++重載 operator new 和 operator delete 實現內存泄漏跟蹤器
先來說下實現思路：可以實現一個Trace類，調用 operator new 的時候就將指向分配內存的指針、當前文件、當前行等信息添加進Trace 成員map容器內，在調用operator delete 的時候刪除這些信息。定義一個全局Trace 對象，當程序結束，對象析構時判斷成員map 是否還有信息，如果有則列印出來，表示已經發生內存泄漏，從輸出可以看出是哪一個文件哪一行分配了內存但沒有釋放掉。
DebugNew.h：
C++ Code
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#ifndef _DEBUG_NEW_H_
#define _DEBUG_NEW_H_
#ifndef NDEBUG
#include "Tracer.h"
#define new new(__FILE__, __LINE__)
#endif // NDEBUG
#endif // _DEBUG_NEW_H_
Trace.h：
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#ifndef _TRACER_H_
#define _TRACER_H_
#include <map>
#ifndef NDEBUG
void *operator new(size_t size, const char *file, long line);
void operator delete(void *p);
void *operator new[](size_t size, const char *file, long line);
void operator delete[](void *p);
class Tracer
{
private:
class Entry
{
public:
Entry(const char *file = 0, long line = 0)
: file_(file), line_(line) {}
const char *File() const
{
return file_;
}
long Line() const
{
return line_;
}
private:
const char *file_;
long line_;
};
public:
Tracer();
~Tracer();
static bool Ready;
void Add(void *p, const char *file, long line);
void Remove(void *p);
void Dump();
private:
std::map<void *, Entry> mapEntry_;
};
#endif // NDEBUG
#endif // _TRACER_H_
Trace.cpp：
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#include <iostream>
#include "Tracer.h"
#ifndef NDEBUG
bool Tracer::Ready = false;
Tracer::Tracer()
{
Ready = true;
}
Tracer::~Tracer()
{
Ready = false;
Dump();
}
void Tracer::Add(void *p, const char *file, long line)
{
mapEntry_[p] = Entry(file, line);
}
void Tracer::Remove(void *p)
{
std::map<void *, Entry>::iterator it;
it = mapEntry_.find(p);
if (it != mapEntry_.end())
{
mapEntry_.erase(it);
}
}
void Tracer::Dump()
{
if (mapEntry_.size() > 0)
{
std::cout << "*** Memory leak(s):" << std::endl;
std::map<void *, Entry>::iterator it;
for (it = mapEntry_.begin(); it != mapEntry_.end(); ++it)
{
const char *file = it->second.File();
long line = it->second.Line();
int addr = reinterpret_cast<int>(it->first);
std::cout << "0x" << std::hex << addr << ": "
<< file << ", line " << std::dec << line << std::endl;
}
std::cout << std::endl;
}
}
Tracer NewTrace;
void *operator new(size_t size, const char *file, long line)
{
void *p = malloc(size);
if (Tracer::Ready)
{
NewTrace.Add(p, file, line);
}
return p;
}
void operator delete(void *p)
{
if (Tracer::Ready)
{
NewTrace.Remove(p);
}
free(p);
}
void *operator new[](size_t size, const char *file, long line)
{
void *p = malloc(size);
if (Tracer::Ready)
{
NewTrace.Add(p, file, line);
}
return p;
}
void operator delete[](void *p)
{
if (Tracer::Ready)
{
NewTrace.Remove(p);
}
free(p);
}
#endif // #ifndef NDEBUG
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#include <iostream>
using namespace std;
#include "DebugNew.h"
int main(void)
{
int *p = new int;
/*delete p;*/
int *p2 = new int[5];
/*delete[] p2;*/
return 0;
}
程序 #define new new(__FILE__, __LINE__); 是為了利用__FILE__, 和 __LINE__兩個宏，分別代表文件名和行數。分別重載了
operator new 和 operator new[] 函數以及對應的delete，更詳細的討論可以參見這裡。當全局對象NewTrace 析構時調用Dump成員
函數，如果new 和 delete 沒有匹配，那麼map將存在泄漏信息，並列印出來。
此外只在Debug版本（沒有定義NDEBUG）才跟蹤內存泄漏，所以加上#ifndef NDEBUG ... #endif
而由於一般的C++庫中可能沒有#define new new(__FILE__, __LINE__); 即調用的還是原始的new，但現在程序中並沒有重載這種類
型的new和delete函數，故並不能跟蹤類似map容器之類的內存泄漏，但一般正常使用C++庫容器的話，是不會造成內存泄漏的，
C++庫已經實現得比較完善了，至少比我們自己寫的程序要好很多。
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