Linux C / C++ 编程检查内存泄露的方法

C / C++中的内存泄露一般指堆中的内存泄露。堆内存是我们手动malloc/realloc/new申请的，程序不会自动回收，需要调用free或delete手动释放，否则就会造成内存泄露。内存泄露其实还应该包括系统资料的泄露，比如socket连接等，使用完后也要释放。

内存泄露的原因：

总结下来，内存泄露大概有一下几个原因：

1. 编码错误：malloc、realloc、new申请的内存在堆上，需要手动显示释放，调用free或delete。申请和释放必须成对出现malloc/realloc对应free，new对应delete。前者不会运行构造/析构函数，后者会。对于C++内置数据类型可能没差别，但是对于自己构造的类，可能在析构函数中释放系统资源或释放内存，所以要对应使用。
2. “无主”内存：申请内存后，指针指向内存的起始地址，若丢失或修改这个指针，那么申请的内存将丢失且没有释放。
3. 异常分支导致资源未释放：程序正常执行没有问题，但是如果遇到异常，正常执行的顺序或分支会被打断，得不到执行。所以在异常处理的代码中，要确保系统资源的释放。
4. 隐式内存泄露：程序运行中不断申请内存，但是直到程序结束才释放。有些服务器会申请大量内存作为缓存，或申请大量Socket资源作为连接池，这些资源一直占用直到程序退出。服务器运行起来一般持续几个月，不及时释放可能会导致内存耗尽。
5. 类的析构函数为非虚函数：析构函数为虚函数，利用多态来调用指针指向对象的析构函数，而不是基类的析构函数。

内存泄露的检测

内存泄露的关键就是记录分配的内存和释放内存的操作，看看能不能匹配。跟踪每一块内存的生命周期，例如：每当申请一块内存后，把指向它的指针写入到日志( Log)文件中，当释放时，再把对应的指针从Log中做标记，到程序最后检查 Log 的标记是否匹配即可。下面是使用方法

首先在要检测内存泄露的 cpp 文件中包含 mcheck.h 头文件，然后在要检测内存泄露得地方调用 mtrace() 函数，在检测完毕得地方调用 muntrace() 函数（大多时间不用调用，因为有些会在muntrace之后才会被销毁），然后以Debug模式(-g)编译

之后打开控制台，设置保存的Log地址，如 export MALLOC_TRACE=a.log ，然后运行程序，等待其运行完毕，执行 mtrace a.out $MALLOC_TRACE 即可

例如下面得程序要检查内存泄露

int main(int argc, char **argv) {
	int a = 1;
	int *b = new int(2);
	int *c = new int(3);
	char *d = new char[100];
	delete b;
}

则修改后为

#include <mcheck.h>

int main(int argc, char **argv) {
	mtrace();
	int a = 1;
	int *b = new int(2);
	int *c = new int(3);
	char *d = new char[100];
	delete b;
}

下面是执行结果，可以看出，有2处内存泄露:

下面附上完整得log日志文件