linux中内存泄漏的检测（三）定制化的newdelete

《linux中内存泄漏的检测（二）定制化的malloc/free》中的__wrap方法只解决了C的问题，这一节介绍怎么让C++中的new/delete也能方便地插入计数代码。

wrap方法尝试

可不可以使用__wrap_new/__wrap_delete?我们试试看。

我写了这样的测试代码

#include <iostream> using namespace std; int count = 0; void * __wrap_new(size_t size) { count++; return __real_new(size); } void __wrap_delete(void *ptr) { count--; __real_delete(ptr); } int main() { count = 0; int *p1 = new int; int *p2 = new int; delete p1; if(count != 0) cout<<"memory leak!"<<endl; return 0; } 12345678910111213141516171819202122232425262728 12345678910111213141516171819202122232425262728

然后这样编译，g++ -o test test.cpp -Wl,--wrap,new -Wl,--wrap,delete，结果

cpptest.cpp: In function ‘void* __wrap_new(size_t)’: cpptest.cpp:9:27: error: ‘__real_new’ was not declared in this scope return __real_new(size); ^ cpptest.cpp: In function ‘void __wrap_delete(void*)’: cpptest.cpp:15:22: error: ‘__real_delete’ was not declared in this scope __real_delete(ptr); ^ 12345678 12345678

看来这种方法不可行，这要从new和malloc的区别说起。

new VS. malloc

malloc很好理解，它的作用就是分配一段指定大小的内存空间。

而new的工作分为两步：

第一步也是分配一段指定大小的内存空间，这一步与malloc相同，它有一个专用的名字，叫operator new

第二步是将分配到的内存以指定的方式初始化化，这是malloc所没有的，它也有一个专用的名字，叫placement new

步骤 作用 与malloc的关系 是否可以重载 怎样使用 operator new 分配一段指定大小的空间 相当于malloc 可以重载 可以单独调用，如class *pA = operator new(100)，相当于class *pA = malloc(100); placement new 将一段空间以指定的方式初始化 malloc不能提供这样的功能 不能重载 可以把空间的指针作为参数传入，单独调用这一行为执行初始化操作，如class *pA = new(buf) class();，相当于使用class::class()初始化buf这段内存

关于operator new和placement new和更多细节，可以参考更多文章，但显然new的功能非常复杂，并不是一个__wrap_new(size_t size)能解决的。

operator new 重载

new的功能虽然复杂，但我们所关心的只是其中与分配内存相关的部分，也就是operator new。幸好，它可以重载。

C++支持重载，我们可以重载new中的operater new，在其中加入计数功能，并通过malloc实现内存申请。

#include <iostream> using namespace std; #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int count = 0; void * operator new(size_t size) { count++; return malloc(size); } void operator delete(void *ptr) { count--; free(ptr); } int main() { count = 0; int *p1 = new int; int *p2 = new int; delete p1; if(count != 0) cout<<"memory leak!"<<endl; return 0; } 123456789101112131415161718192021222324252627282930 123456789101112131415161718192021222324252627282930

既然new也是通过调用malloc实现的，那么也不用operator new和malloc分别统计了，只需要统计malloc就行了。因为__wrap_symbol和__real_symbol都是C函数，所有要使用extern "C"。

#include <iostream> using namespace std; #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int count = 0; extern "C" { void* __real_malloc(int c); void * __wrap_malloc(int size) { count++; return __real_malloc(size); } void __real_free(void *ptr); void __wrap_free(void *ptr) { count--; __real_free(ptr); } } void * operator new(size_t size) { return malloc(size); } void operator delete(void *ptr) { free(ptr); } int main() { count = 0; int *p1 = new int(3); int *p2 = new int(4); cout<<*p1<<' '<<*p2<<endl; delete p1; if(count != 0) cout<<"memory leak!"<<endl; return 0; } 12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546 12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546

分析

优点

（1）使用方便 — 不需要改产品代码，只需要修改编译选项即可完成。

（2）范围全面 — wrap是个链接选项，对所有通过__wrap_malloc和__wrap_free链接到一起的文件都起作用，不论是静态库还是动态库。

（3）c的检测与c++的检测无缝兼容

缺点

（1）该方法要求运行结束时对运行中产生的打印分析才能知道结果。

（2）只能检测是否泄漏，却没有具体信息，比如泄漏了多少空间

（3）不能说明是哪一行代码引起了泄漏

（4）这一方法虽然解决了C++的替换问题，却引入了新的问题。因为在C++中对于同一指针申请和释放，申请和释放的大小却有可能不相等，导致有些情况的内存泄漏检测不到。比如(a)申请子类而析构父类(b)申请数组而释放数组第一项

改进

欲知如何解决，且看下回分解