c++怎么实现一个简单的内存分配跟踪器_C++内存调试与跟踪工具实现-C++-PHP中文网

c++怎么实现一个简单的内存分配跟踪器_C++内存调试与跟踪工具实现

下次还敢

发布： 2025-11-12 12:36:03

原创

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重载new/delete操作符并结合宏定义实现内存分配跟踪，通过记录分配信息检测泄漏与非法释放。

c++怎么实现一个简单的内存分配跟踪器_c++内存调试与跟踪工具实现

实现一个简单的内存分配跟踪器，能帮助开发者在调试阶段发现内存泄漏、重复释放和非法访问等问题。C++ 没有内置的内存跟踪机制，但我们可以重载全局的 new 和 delete 操作符，在其中插入日志记录逻辑，从而实现基础的跟踪功能。

1. 重载 new 和 delete 操作符

通过重载全局的 new 和 delete，可以拦截所有使用这些操作符的内存申请与释放行为。

示例代码：

#include <iostream>
#include <map>
#include <cstdlib>
<p>// 用于记录分配信息
struct AllocInfo {
size_t size;
const char* file;
int line;
};</p><p>std::map<void*, AllocInfo> g_allocations;</p><p><span>立即学习</span>“<a href="https://pan.quark.cn/s/6e7abc4abb9f" style="text-decoration: underline !important; color: blue; font-weight: bolder;" rel="nofollow" target="_blank">C++免费学习笔记（深入）</a>”；</p><p>// 重载 new
void<em> operator new(size_t size, const char</em> file, int line) {
void* ptr = std::malloc(size);
if (ptr) {
g_allocations[ptr] = {size, file, line};
std::cout << "ALLOC: " << ptr << " size=" << size 
<< " @ " << file << ":" << line << "\n";
}
return ptr;
}</p><p>// 提供普通 new 的重载（无文件行号）
void* operator new(size_t size) {
return ::operator new(size, "unknown", 0);
}</p><p>// 重载 delete
void operator delete(void* ptr) noexcept {
if (ptr == nullptr) return;</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>auto it = g_allocations.find(ptr);
if (it != g_allocations.end()) {
    std::cout << "FREE: " << ptr << " size=" << it->second.size 
              << " @ " << it->second.file << ":" << it->second.line << "\n";
    g_allocations.erase(it);
} else {
    std::cout << "FREE: " << ptr << " (UNKNOWN OR DOUBLE FREE!)\n";
}

std::free(ptr);

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}

2. 定义宏简化调用

直接写 new("file", line) 不现实，可以通过宏自动注入文件名和行号。

存了个图

视频图片解析/字幕/剪辑，视频高清保存/图片源图提取

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#define DEBUG_NEW new(__FILE__, __LINE__)
// 使用时替换 new 为 DEBUG_NEW
#define new DEBUG_NEW

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这样写 new MyClass 实际上调用的是带位置信息的 new 版本。

3. 检测内存泄漏

程序结束前检查 g_allocations 是否为空，非空说明存在未释放的内存。

添加一个检测函数：

void check_leaks() {
    if (g_allocations.empty()) {
        std::cout << "No memory leaks detected.\n";
    } else {
        std::cout << "Memory leaks detected:\n";
        for (const auto& pair : g_allocations) {
            std::cout << "LEAK: " << pair.first 
                      << " size=" << pair.second.size
                      << " @ " << pair.second.file 
                      << ":" << pair.second.line << "\n";
        }
    }
}

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在 main 函数末尾调用 check_leaks() 即可看到结果。