CN101539870A - 内存泄漏检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了内存泄漏检测装置和方法，该方法包括以下步骤：步骤S202，在对内存成功进行分配后，更新内存分配的次数并将其与内存分配信息记录到日志文件中；步骤S204，在参数指针不为空且参数指针被分配过时，释放内存，更新内存释放的次数及大小并将其记录到日志文件中，以及从日志文件中删除内存分配信息；以及步骤S206，根据记录在日志文件中的内存分配的次数和大小、以及内存释放的次数和大小确定未释放内存的次数和大小。本发明可以统计内存使用信息，检测错误的内存释放、检测出内存泄露信息，很方便程序员进行程序调适，增强了程序的稳定性。

Description

内存泄漏检测装置及方法
技术领域
本发明涉及计算机编程领域，更具体的说，是一种用来检测程序内存泄露的通用装置和方法。
背景技术
随着嵌入式技术的发展，越来越多的领域应用到嵌入式技术。在嵌入式领域，由于资源的有限性及性能要求，该领域的编程语言一般均使用C语言。众所周知，C语言的一个特点就是内存的动态分配。动态分配内存可以灵活的使用有限的内存资源，但是带来的问题是内存的泄漏。对于内存泄露问题，除了使用特定的工具，一般很难发现。但是内存泄露却经常会造成软件的崩溃等严重问题。
使用特定工具的局限性在于这些软件工具对CPU芯片的依赖性很强，更换不同的芯片，就无法使用专用的内存检测工具来进行检测。而在嵌入式领域，芯片的种类繁多，而内存检测工具却很少。
因此，需要一种内存泄漏的检测的解决方案，能够解决上述相关技术中的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种通用的、适用于需要程序员自己进行内存分配的系统中进行内存泄露检查的装置和方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种内存泄漏检测装置，包括：初始化模块，用于对日志文件进行初始化；内存管理模块，用于在初始化模块对日志文件进行了初始化之后进行内存分配，以及进行内存释放；记录模块，用于将关于内存分配和内存释放的信息记录到日志文件中；以及统计模块，根据内存分配和内存释放的信息统计未释放内存的次数和大小。
初始化模块还用于判断日志文件是否存在，如果不存在，则创建日志文件。
内存管理模块还用于判断内存分配是否成功，如果成功，使记录模块更新并记录内存分配的次数以及记录内存分配信息。
内存分配信息包括：内存分配的地址、大小、调用模块、文件、和行数。
内存管理模块还用于判断参数指针是否为空，在参数指针不为空的情况下查询参数指针是否被分配过，如果参数指针未被分配过，则记录参数指针并将其输出，如果参数指针被分配过，则释放内存，并更新内存释放次数及大小，并从日志文件中删除内存分配信息。
统计模块还用于计算内存分配次数、内存释放次数、未释放次数、内存分配的总大小、释放的内存的总大小、未释放的内存的大小并将其保存到日志文件以及输出至终端，以及将未释放的内存的地址、调用模块、文件、行数保存到日志文件并输出至终端。
根据本发明的另一个方面，提供了一种内存泄漏检测方法，包括以下步骤：步骤一，在对内存成功进行分配后，更新内存分配的次数并将其与内存分配信息记录到日志文件中；步骤二，在参数指针不为空且参数指针被分配过时，释放内存，更新内存释放的次数及大小并将其记录到日志文件中，以及从日志文件中删除内存分配信息；以及步骤三，根据记录在日志文件中的内存分配的次数和大小、以及内存释放的次数和大小确定未释放内存的次数和大小。
该方法还包括以下步骤：设置日志文件的存储路径；以及判断存储路径下是否存在日志文件，如果有，则对其进行初始化，如果没有，则创建日志文件，并对创建的日志文件进行初始化。
内存分配信息包括：内存分配地址、内存分配大小、内存分配模块、文件、以及行数。
步骤三还包括以下步骤：计算内存分配次数、内存释放次数、内存未释放次数、内存分配总大小、内存释放总大小、未释放内存大小，并将记录到日志文件以及将它们输出到终端；以及将未释放内存的地址、所调用的模块、文件、以及行数记录到日志文件，并将它们输出到终端。
与现有技术相比较，本发明引入了安全的内存泄露检测方案，适用于各种需要程序员自行分配内存的系统，可以统计内存使用信息，检测错误的内存释放、检测出内存泄露信息，很方便程序员进行程序调适，增强了程序的稳定性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例的内存泄漏的检测装置的框图；
图2示出了根据本发明实施例的内存泄漏的检测方法的流程图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的内存泄漏的检测方法的流程图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的内存泄漏检测装置的功能示意图；
图5示出了根据本发明的一个实施例的内存泄漏检测装置的结构示意图；
图6是示出根据本发明一个实施例的函数调用顺序示意图；
图7是示出根据本发明一个实施例的接口lp_mck_set_log_path的程序流程图；
图8是示出根据本发明一个实施例的接口lp_mck_init的程序流程图；
图9是示出根据本发明一个实施例的接口lp_mck_mem_alloc的程序流程图；
图10是示出根据本发明一个实施例的接口lp_mck_mem_free的程序流程图；以及
图11是示出根据本发明一个实施例的接口lp_mck_finilize的程序流程图。
具体实施方式
下面将结合附图来详细说明本发明的实施例。
图1示出了根据本发明实施例的内存泄漏的检测装置的框图。参照图1，该实施例的内存泄漏检测装置100包括：初始化模块102，用于对日志文件进行初始化；内存管理模块104，用于在初始化模块对日志文件进行了初始化之后进行内存分配，以及进行内存释放；记录模块106，用于将关于内存分配和内存释放的信息记录到日志文件中；以及统计模块108，根据内存分配和内存释放的信息统计未释放内存的次数和大小。
初始化模块102还用于判断日志文件是否存在，如果不存在，则创建日志文件。
内存管理模块104还用于判断内存分配是否成功，如果成功，使记录模块更新并记录内存分配的次数以及记录内存分配信息。
内存分配信息包括：内存分配的地址、大小、调用模块、文件、和行数。
内存管理模块104还用于判断参数指针是否为空，在参数指针不为空的情况下查询参数指针是否被分配过，如果参数指针未被分配过，则记录参数指针并将其输出，如果参数指针被分配过，则释放内存，并更新内存释放次数及大小，并从日志文件中删除内存分配信息。
统计模块108还用于计算内存分配次数、内存释放次数、未释放次数、内存分配的总大小、释放的内存的总大小、未释放的内存的大小并将其保存到日志文件以及输出至终端，以及将未释放的内存的地址、调用模块、文件、行数保存到日志文件并输出至终端。
图2示出了根据本发明实施例的内存泄漏的检测方法的流程图。参照图2，内存泄漏检测方法包括以下步骤：步骤S202，在对内存成功进行分配后，更新内存分配的次数并将其与内存分配信息记录到日志文件中；步骤S204，在参数指针不为空且参数指针被分配过时，释放内存，更新内存释放的次数及大小并将其记录到日志文件中，以及从日志文件中删除内存分配信息；以及步骤S206，根据记录在日志文件中的内存分配的次数和大小、以及内存释放的次数和大小确定未释放内存的次数和大小。
该方法还包括以下步骤：设置日志文件的存储路径；以及判断存储路径下是否存在日志文件，如果有，则对其进行初始化，如果没有，则创建日志文件，并对创建的日志文件进行初始化。
内存分配信息包括：内存分配地址、内存分配大小、内存分配模块、文件、以及行数。
步骤S206还包括以下步骤：计算内存分配次数、内存释放次数、内存未释放次数、内存分配总大小、内存释放总大小、未释放内存大小，并将记录到日志文件以及将它们输出到终端；以及将未释放内存的地址、所调用的模块、文件、以及行数记录到日志文件，并将它们输出到终端。
图3示出了根据本发明的一个实施例的内存泄漏的检测方法的流程图。参照图3，该实施例的内存泄漏的检测方法包括以下步骤：
步骤S302，实现本发明的适配层接口；
步骤S304，设置日志存储路径；
步骤S306，编译时打开内存检查开关进行编译；
步骤S308，运行一次程序后退出；以及
步骤S310，打开日志，查看内存统计信息和内存泄露模块、文件、行数。
下面结合图4至图11对本发明的方法进行说明。
如图4所示，本发明实现的功能包括：
内存分配日志：通过文件记录的方式记录内存的使用信息；
内存分配、释放次数统计：统计程序运行一次的内存分配和释放次数；
内存分配地址、大小纪录：对内存分配具体地址、大小进行记录；
内存分配模块、文件、行数纪录：通过参数将分配内存所在模块进行记录；
内存分配、释放总大小统计：统计内存分配、释放总大小；
未释放内存大小统计：统计未释放内存大小；
未释放内存地址、所调模块、文件、行数记录；
内存释放错误保护及纪录：当释放未分配的内存时，进行出错保护，并进行输出记录；
通过宏开关控制是否进行内存检查，实现debug和release版本：通过宏进行控制是否进行内存检测统计，以便进行debug和release版本。
如图5所示，示出了本实施例的模块结构图。
使用本方法，主要通过调用四个接口：
1.void lp_mck_set_log_path
Figure A20081008450100121
2.int lp_mck_init
Figure A20081008450100122
3.lp_mck_mem_alloc
4.lp_mck_mem_free
5.lp_mck_finalize
Figure A20081008450100132
其中初始化模块包含接口1和接口2；
内存管理模块包含接口3和接口4；
终止化模块包含接口5；
如图6所示，对于函数的调用顺序如下：
步骤S602，在程序进行初始化的地方顺序调用lp_mck_set_log_path和lp_mck_init；
步骤S604，在需要分配内存的地方调用lp_mck_mem_alloc；
步骤S606，在需要释放内存的地方调用lp_mck_mem_free：
步骤S608，在程序终止化之前调用lp_mck_finalize。
如图7所示，其为接口lp_mck_set_log_path的程序流程图，其中，
步骤S702，初始化全局的字符串lp_mck_path为NULL；
步骤S704，设置全局的字符串lp_mck_path为传入的参数。
如图8所示，其为接口lp_mck_init的程序流程图，其中，
步骤S802，判断日志路径是否为空，如果为空，设置初始化标志位为-1；并返回-1；否则执行下面的步骤S804；
步骤S804，判断日志路径下日志文件是否存在，不存在则创建，创建失败返回-1，创建成功返回0；存在则返回0。
如图9所示，其为接口lp_mck_mem_alloc的流程图，其中，
步骤S902，判断是否初始化，如果未初始化步骤，调用初始化函数；否则执行步骤S904；
步骤S904，判断是否初始化，如果未初始化，返回NULL；如果初始化，分配内存；
步骤S906，判断分配内存是否成功。如果失败，返回NULL；如果成功，转入步骤S908；以及
步骤S908，更新分配内存的次数、纪录所分配内存的地址、大小、调用模块、文件、行数信息，写入日志并输出。
如图10所示，其为接口lp_mck_mem_free的流程图，其中，
步骤S1002，判断参数指针是否为空，如果为空，返回-1；否则执行步骤S1004；
步骤S1004，查询该指针是否曾经分配过；如果未分配过，记录并输出，返回-1；如果分配过，转入步骤S1006；
步骤S1006，释放该内存，更新内存释放次数及大小，从记录中删除内存分配信息，并返回0。
如图11所示，其为接口int lp_mck_finilize的流程图，其中，
步骤S 1102，计算并输出内存分配次数、释放次数、未释放次数到日志及终端；
步骤S1104，计算并输出内存分配总大小、释放总大小、未释放大小到日志及终端；以及
步骤S1106，输出未释放内存的地址、所调用模块、文件、行数到文件及终端。
与现有技术相比较，本发明引入了安全的内存泄露检测方案，适用于各种需要程序员自行分配内存的系统，可以统计内存使用信息，检测错误的内存释放、检测出内存泄露信息，很方便程序员进行程序调适，增强了程序的稳定性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内存泄漏检测装置，其特征在于，包括：
初始化模块，用于对日志文件进行初始化；
内存管理模块，用于在所述初始化模块对所述日志文件进行了初始化之后进行内存分配，以及进行内存释放；
记录模块，用于将关于所述内存分配和所述内存释放的信息记录到所述日志文件中；以及
统计模块，根据所述内存分配和所述内存释放的信息统计未释放内存的次数和大小。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述初始化模块还用于判断所述日志文件是否存在，如果不存在，则创建所述日志文件。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述内存管理模块还用于判断所述内存分配是否成功，如果成功，使所述记录模块更新并记录内存分配的次数以及记录内存分配信息。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述内存分配信息包括：内存分配的地址、大小、调用模块、文件、和行数。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述内存管理模块还用于判断参数指针是否为空，在所述参数指针不为空的情况下查询所述参数指针是否被分配过，如果所述参数指针未被分配过，则记录所述参数指针并将其输出，如果所述参数指针被分配过，则释放内存，并更新内存释放次数及大小，并从所述日志文件中删除所述内存分配信息。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述统计模块还用于计算所述内存分配次数、所述内存释放次数、未释放次数、所述内存分配的总大小、所述释放的内存的总大小、未释放的内存的大小并将其保存到所述日志文件以及输出至终端，以及将未释放的内存的地址、所述调用模块、所述文件、所述行数保存到所述日志文件并输出至所述终端。
7.一种内存泄漏检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，在对内存成功进行分配后，更新内存分配的次数并将其与内存分配信息记录到日志文件中；
步骤二，在参数指针不为空且所述参数指针被分配过时，释放内存，更新内存释放的次数及大小并将其记录到所述日志文件中，以及从所述日志文件中删除所述内存分配信息；以及
步骤三，根据记录在所述日志文件中的内存分配的次数和大小、以及所述内存释放的次数和大小确定未释放内存的次数和大小。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
设置所述日志文件的存储路径；以及
判断所述存储路径下是否存在日志文件，如果有，则对其进行初始化，如果没有，则创建所述日志文件，并对创建的所述日志文件进行初始化。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述内存分配信息包括：内存分配地址、内存分配大小、内存分配模块、文件、以及行数。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤三还包括以下步骤：
计算内存分配次数、内存释放次数、内存未释放次数、内存分配总大小、内存释放总大小、未释放内存大小，并将记录到所述日志文件以及将它们输出到终端；以及
将未释放内存的地址、所调用的模块、文件、以及行数记录到所述日志文件，并将它们输出到所述终端。
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