在 Visual Studio 2022 (Visual C++ 17) 中使用 Visual Leak Detector

在 Visual C++ 2022 中使用 Visual Leak Detector

  • 1 问题描述
    • 1.1 内存泄漏的困扰和解决之道
    • 1.2 内存泄漏检测工具的选择
    • 1.3 VLD的现状
  • 2 安装和设置VLD的环境变量
    • 2.1 安装VLD文件
    • 2.2 VLD安装后的目录和文件说明
      • 2.2.1 include子目录说明
      • 2.2.2 lib子目录说明
        • 2.2.2.1 目录整理
      • 2.2.3 bin子目录说明
        • 2.2.3.1 目录整理
    • 2.3 设置VLD的环境变量
  • 3 VLD的使用方法
    • 3.1 在Visual C++开发环境中设置VLD的相关设置
      • 3.1.1 头文件目录引用
      • 3.1.2 导入库设置
      • 3.1.3 在Post-Build Event中拷贝VLD动态链接库到生成目录
    • 3.2 在程序中调用VLD进行内存泄漏分析
      • 3.2.1 调用VLD进行内存泄漏分析示例
  • 4 缩略语

1 问题描述

1.1 内存泄漏的困扰和解决之道

在C/C++程序开发过程中,开发者受益于C/C++的强大,与此同时也承受着C/C++程序开发的额外风险。像Java、C#这类带GC(内存垃圾回收)的编程语言,在内存管理方面,给开发者提供了“保姆级”的封装,开发者不用太关注内存泄漏问题1。但是C/C++的哲学是把更多的控制权交给了开发者,在给了开发者更多的自由的同时,也要求开发者承担更多的责任。

C/C++程序的常见风险之一,就是内存泄漏2问题。如果(缺乏经验的,或者大意的)开发者对指针、内存的操作不当,容易引起内存泄漏、缓冲区溢出等问题,轻则造成程序预期之外的运行缺陷,重则被攻击者作为漏洞加以利用,造成网络安全问题。

内存泄漏的问题一旦发生,问题的定位往往比较困难,所以有经验的工程师总结出了解决内存泄漏问题的“黄金法则”,就是“越早发现,越好定位”。比如说,如果程序的上一个版本并不存在显式的内存泄漏问题,然后刚才开发者进行了一个小小的改动,结果发生了内存泄漏,那么内存泄漏问题的根源(Root cause)极有可能就在刚才的那部分代码更改中。如果开发者立即发现了内存泄漏问题,然后马上怀疑到这部分代码变动,进行范围较小的排查,通常能够比较快地发现和解决内存泄漏问题。但如果开发者没有及时发现内存泄漏的发生,继续进行后续的开发,在进行了好几轮代码迭代之后才发现存在内存泄漏问题,此时要想再找出内存泄漏的根源并予以解决,很显然难度要大得多。

所以在C/C++程序开发过程中,有效地监测内存泄漏的发生,常常是一项必须被满足的技术需求。所以就诞生了许多内存泄漏检测工具。

当然,工具永远不能取代有经验的开发者。掌握RAII之类的程序设计原理和技巧,在写代码的过程中就避免内存泄漏等问题(而不是先“写Bug”再“解Bug”),是每一位C/C++开发者的基本职业修养之一。

1.2 内存泄漏检测工具的选择

针对不同的软件运行平台,有不同的内存泄漏检测工具可以选择。比如说,在Linux操作系统平台上知名的内存泄漏检测工具有 Valgrind、Memleax 等,在Windows操作系统平台,有Deleaker、VLD(Visual Leak Detector)等工具。

本文针对Windows操作系统平台上最好用的内存泄漏检测工具:VLD。其它的工具,要么相比VLD来说使用更繁琐,要么要收费(而且费用还不便宜,比如Deleaker),要么又繁琐又贵,但VLD实属一股清流,好用还免费。

1.3 VLD的现状

VLD官方的版本目前停留在2.5.13,发布日期是2017年10月17日,支持Windows 10,其VS插件支持到Visual C++ 2015。网址是:https://kinddragon.github.io/vld/

广大开发者当然不甘心 VLD 就停留在 2.5.1 版本,所以,在 github 上,有另外一个分支的VLD,目前最高稳定版本是 2.7.0,发布于2021年9月13日。其插件支持 Visual C++ 2019 16.7.5。

那么 Visual Studio 2022(Visual C++ 17)就没有VLD的插件支持了,怎么办呢?

实际上使用VLD不需要依赖于它的VS插件。本文接下来介绍的方法,就是不依赖VLD的插件,在Visual C++ 2022开发环境中使用VLD。实际上由于不依赖IDE的插件,所以本文介绍的方法适用于在Windows平台任意开发环境中使用VLD4,哪怕将来出现了VS2023、VS2024,本文的方法也同样适用。

2 安装和设置VLD的环境变量

2.1 安装VLD文件

VLD 2.7.0版的安装文件如图 2-1 所示。
图 2-1:VLD 2.7.0版的安装文件
图 2-1:VLD 2.7.0版的安装文件

如图 2-2 所示,安装VLD到建议的目录:D:\App\Dev\VLD\v2.7.0
图 2-2:安装VLD到指定路径
图 2-2:安装VLD到指定路径

2.2 VLD安装后的目录和文件说明

如图 2-2 所示,VLD安装后,在安装目录中生成了以下3个文件夹,见表 2-1。我们在应用VLD的过程中,仅仅和这3个文件夹里的文件打交道。
表 2-1:VLD安装目录的子目录说明

序号文件夹名称说明
1include使用VLD所需的C语言头文件所在文件夹
2lib隐式调用(静态加载)VLD的动态链接库所需的导入库
3binVLD的动态链接库

2.2.1 include子目录说明

include子目录中包括调用VLD动态链接库所需的所有头文件。
图 2-3:include子目录

2.2.2 lib子目录说明

lib子目录中包括隐式调用(静态加载)VLD的动态链接库所需的导入库vld.lib

2.2.2.1 目录整理

图 2-4:lib目录整理
图 2-4:lib目录整理

如图 2-4 所示,将lib子目录中的Win64文件夹重命名为x64

2.2.3 bin子目录说明

bin子目录中包含VLD的动态链接库vld_*.dll5,以及动态链接库运行时涉及到的 “.pdb6” 文件和依赖的动态库dbghelp.dll7

2.2.3.1 目录整理

图 2-5:bin目录整理
图 2-5:bin目录整理

2.3 设置VLD的环境变量

安装好VLD之后,为了能够方便地使用VLD,进行相关环境变量设置。
图 2-6:设置VLD相关的环境变量
图 2-6:设置VLD相关的环境变量

如图 2-6 所示,在系统环境变量中新建环境变量VLD_Root,变量值设置为VLD的安装路径,即:D:\App\Dev\VLD\v2.7.0

3 VLD的使用方法

3.1 在Visual C++开发环境中设置VLD的相关设置

通过宏定义,使得程序在Debug模式下调用VLD进行内存泄漏检查。在Release模式下,不调用VLD8

使用VLD的方法如下所述,一共包括3步:

3.1.1 头文件目录引用

如图 3-1所示,在 MSVC 的 C/C++ 工程属性中,针对All ConfigurationsAll Platforms,设置 C/C++ | General | Additional Include Directories,增加:

$(VLD_Root)\include

图 3-1:引入VLD的头文件所在路径
图 3-1:引入VLD的头文件所在路径

3.1.2 导入库设置

如图 3-2,在MSVC的C/C++工程属性中,针对Configuration: DebugAll Platforms,设置Linker | General | Additional Library Directories,增加:

$(VLD_Root)\lib\$(Platform)

图 3-2:引入VLD引入库所在路径
图 3-2:引入VLD引入库所在路径

如图 3-3,在MSVC的C/C++工程属性中,针对Configuration: DebugAll Platforms,设置 Linker | Input | Additional Dependencies,增加:

vld.lib

图 3-3:引入VLD导入库
图 3-3:引入VLD导入库

3.1.3 在Post-Build Event中拷贝VLD动态链接库到生成目录

如图 3-4,在MSVC的C/C++工程属性中,针对Configuration: DebugAll Platforms,设置Build Events | Post-Build Event | Command Line,增加:

COPY "$(VLD_Root)\bin\$(Platform)\*.*" "$(TargetDir)"

图 3-4:拷贝VLD动态链接库到生成目录
图 3-4:拷贝VLD动态链接库到生成目录

3.2 在程序中调用VLD进行内存泄漏分析

在C/C++应用程序的任意一个源码文件中引入一次vld.h,即可实现对VLD的调用。通常的做法是在main函数所在程序源码文件中引入vld.h。显而易见,对vld.h的引用当前仅当Win32平台(Windows操作系统)平台、Debug编译模式的运行时有效。

3.2.1 调用VLD进行内存泄漏分析示例

如代码 3-1 所示,这是一个最简单的C语言应用程序的源码。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main(int argc, char* argv[])
{printf("Hello from console application.\n");return EXIT_SUCCESS;
}

代码 3-1:示例:一个最简单的C语言应用程序的源码

以上程序尚未加入对VLD的调用,我们编译出它的x64|Debug版本并运行,如图 3-5 所示,该运行结果用来对随后加入VLD调用之后的运行结果进行对比。
图 3-5:运行结果1
图 3-5:运行结果1

现在我们在中代码 3-1 增加对 VLD 的引用,如代码 3-2 所示。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>#if defined(_WIN32) && defined(_DEBUG)
#include <vld.h>
#endifint main(int argc, char* argv[])
{printf("Hello from console application.\n");return EXIT_SUCCESS;
}

代码 3-2:调用 VLD

由代码 3-2 可知:在程序源码中加入对VLD的调用,仅仅需要引用VLD的头文件<vld.h>即可。为了将对<vld.h>的引用限定在Win32平台(Windows操作系统)平台、Debug编译模式,我们用宏定义进行了限定,如代码 3-3 所示。程序源码其它部分不需要作任何更改。

#if defined(_WIN32) && defined(_DEBUG)
#include <vld.h>
#endif

代码 3-3:引用<vld.h>

我们编译出它的x64|Debug版本并运行,如图 3-6 所示:
图 3-6:运行结果2
图 3-6:运行结果2

对比图 3-5 和图 3-6 的两个运行结果,易知在增加了代码 3-3 中对<vld.h>的引用之后,VLD监视了程序的运行过程,并未发现任何内存泄漏。

现在我们在代码 3-1 中增加一处显而易见的内存泄漏,如代码 3-4 所示,然后观察运行结果的变化。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>#if defined(_WIN32) && defined(_DEBUG)
#include <vld.h>
#endifint main(int argc, char* argv[])
{int x = 0;char* p = NULL;x++;p = malloc(1);x--;printf("Hello from console application.\n");return EXIT_SUCCESS;
}

代码 3-4:增加显而易见的一处内存泄漏

在代码 3-4 中,我们在第14行代码中申请了1个字节的堆上内存空间,但整个程序直到运行结束前并未对该内存申请进行释放,很显然,这样就造成了1个字节的内存泄漏。现在我们编译出它的x64|Debug版本并运行,观察在VLD的帮助下,能否发现此处内存泄漏。运行结果如图 3-7 所示。

图 3-7:运行结果3:发现了1处内存泄漏
图 3-7:运行结果3:发现了1处内存泄漏

如图 3-7 所示,VLD发现了程序中的1处内存泄漏,并且报告如下:

  1. 在堆上发现了1个字节的内存泄漏;
  2. 从WinNT内核对象KERNEL32,到C语言运行时的启动函数CRTStartup(),再到程序的入口函数main,在这一层层的程序调用栈(call stack)中,找到了内存泄漏发生的地方,就是源代码的第14行!(定位非常精准)
  3. 泄漏的这1字节的内存空间,其内容是啥呢?实际上这个内存空间没有进行初始化,所以就是操作系统默认给它的样子。。。

有图有真相。可见VLD查找内存泄漏的能力十分强大,给出的内存泄漏报告信息量很大,也很精准。

现在我们给VLD增加一点点任务难度,我们把造成内存泄漏的代码封装一下,看看VLD是否还能精准地定位造成内存泄漏的语句位置。如代码 3-5 所示。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>#if defined(_WIN32) && defined(_DEBUG)
#include <vld.h>
#endifstatic void do_something();int main(int argc, char* argv[])
{do_something();printf("Hello from console application.\n");return EXIT_SUCCESS;
}static void do_something()
{int x = 0;char* p = NULL;x++;p = malloc(1);x--;
}

代码 3-5:把造成内存泄漏的语句稍微封装一下

运行结果如图 3-8 所示。
图 3-8:运行结果4:精准定位出内存泄漏发生的代码位置
图 3-8:运行结果4:精准定位出内存泄漏发生的代码位置

在代码 3-5 中,我们把造成内存泄漏的代码封装在了do_something()函数的第24行。在图 3 8中我们可以看到,VLD定位出了内存泄漏发生的代码位置是do_something()函数的第24行。VLD 工作得很好。虽然这里我只是给出了一个非常简单的例子,但是在实际工作中,我们的程序经常会很复杂,而 VLD 始终工作得很好,从未令我失望。

然后,如代码 3-6 所示,我们修复这一处内存泄漏,看看运行结果如何。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>#if defined(_WIN32) && defined(_DEBUG)
#include <vld.h>
#endifstatic void do_something();int main(int argc, char* argv[])
{do_something();printf("Hello from console application.\n");return EXIT_SUCCESS;
}static void do_something()
{int x = 0;char* p = NULL;x++;p = malloc(1);x--;free(p);p = NULL;
}

代码 3-6:修复内存泄漏

我们编译出它的x64|Debug版本并运行,运行结果如图 3-9 所示。
图 3-9:运行结果5:内存泄漏的问题被修复
图 3-9:运行结果5:内存泄漏的问题被修复

结果符合预期,从VLD的报告中我们得到的信息是:

  1. 程序运行过程在VLD的监视之下;
  2. VLD没有发现内存泄漏。

4 缩略语

  • VLD:Visual Leak Detector
  • VS:Visual Studio
  • MSVC:Microsoft Visual C++,是VS的组件。

  1. 但是这也不绝对,如果使用不当,Java/C#程序也会产生内存泄漏。 ↩︎

  2. 请查阅维基百科上的“Memory Leak(内存泄漏)”词条,链接是:https://en.wikipedia.org/wiki/Memory_leak ↩︎

  3. VLD v2.5.1 发布于2017年10月17日,截止到发布本文的今天(2024年6月20日),https://kinddragon.github.io/vld/ 网页上仍然没有版本更新。 ↩︎

  4. VLD 依赖于dbghelp.dll,只要能支持dbghelp.dll,就能支持VLD。 ↩︎

  5. 32位VLD的动态链接库的文件名是vld_x86.dll,64位VLD的动态链接库的文件名是vld_x64.dll。 ↩︎

  6. PDB(Program Data Base)文件,即程序的基本数据文件,是由Visual Studio对程序进行编译链接时产生的。该文件主要存储VS调试程序所需的基本信息,主要包括源文件名、变量名、函数名、FPO(帧指针)、对应的行号等调试信息。一般情况下PDB文件是在Debug模式下才会生成,但有些编译参数情况下Release模式也会产生PDB文件。 ↩︎

  7. MSVC的Debug Help Library动态链接库,详见:https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/debug/debug-help-library ↩︎

  8. 实际上在Release模式下,即使调用VLD,也不会产生任何影响。 ↩︎

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/diannao/30642.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

uniapp app一键登录

一键登录不需要单独写页面&#xff0c;uniapp 有原生的页面 第一步&#xff0c;登录Dcloud后台》我的应用》点击应用名称 填写完点击 uniCloud模块新建一个服务空间》选择免费 , 创建完点击一键登录&#xff0c;添加应用&#xff0c;这个需要审核&#xff0c;“大概一天左右”…

ORM框架SQLAlchemy

ORM框架SQLAlchemy 目录 ORM框架SQLAlchemy介绍安装架构连接数据库1. PostgreSQL2. MySQL3. Oracle4. Microsoft SQL Server5. SQLite 创建连接池原生Python操作数据库SQLAlchemy的ORM操作创建表外键字段的创建一对多多对多 ORM操作增删改查查询添加删除修改 介绍 sqlalchemy是…

帝国CMS二次开发H5手游如何让同一个url 不同的模板

帝国CMS在二次开发《72游戏网》的时候&#xff0c;H5手游如何让同一个url 不同的模板 比如&#xff1a;www.72yy.com/you/11935.html 是H5游戏宣传页 由于很多H5游戏和网页游戏都是需要使用iframe来嵌套使用的 利于自己网站SEO收录优化 那么就再复制一套程序 用二级目录或者二…

一种基于非线性滤波过程的旋转机械故障诊断方法(MATLAB)

在众多的旋转机械故障诊断方法中&#xff0c;包络分析&#xff0c;又称为共振解调技术&#xff0c;是目前应用最为成功的方法之一。首先&#xff0c;对激励引起的共振频带进行带通滤波&#xff0c;然后对滤波信号进行包络谱分析&#xff0c;通过识别包络谱中的故障相关的特征频…

【Linux基础IO】重定向以及原理分析

我们先来看下面一个情况&#xff1a; #include <stdio.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #define filename "text.txt"int main(){close(1);//关…

[Linux] 系统管理

全局配置文件 用户个性化配置 配置文件的种类 alias命令和unalias命令 进程管理 进程表

使用Docker在Mac上部署OnlyOffice,预览编辑word、excel、ppt非常好

前端编辑word、ppt文档&#xff0c;开源免费方案并没有找到合适的&#xff0c;像wps、石墨文档都是自研的方案。实现过程中wps采用的svg方案&#xff0c;而石墨文档采用的是canvas&#xff0c;它们均是自己来实现编辑器&#xff0c;不依赖浏览器提供的编辑器&#xff08;conten…

嵌入式Linux:Linux系统中文件类型

目录 1、普通文件 2、目录文件 3、字符设备文件 4、块设备文件 5、符号链接文件 6、套接字文件 7、管道文件 8、stat命令和ls命令 8.1、stat命令 8.2、ls命令 9、stat、fstat、lstat函数 9.1、stat函数 9.2、fstat函数 9.3、lstat函数 在Windows系统中&#xff0…

【Python】已完美解决:(Python键盘中断报错问题) KeyboardInterrupt

文章目录 一、问题背景二、可能出错的原因三、错误代码示例四、正确代码示例&#xff08;结合实战场景&#xff09;五、注意事项 已解决&#xff1a;Python中处理KeyboardInterrupt&#xff08;键盘中断&#xff09;报错问题 一、问题背景 在Python编程中&#xff0c;当我们运…

Java | Leetcode Java题解之第167题两数之和II-输入有序数组

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; class Solution {public int[] twoSum(int[] numbers, int target) {int low 0, high numbers.length - 1;while (low < high) {int sum numbers[low] numbers[high];if (sum target) {return new int[]{low 1, high 1};} else i…

人工智能指数报告

2024人工智能指数报告&#xff08;一&#xff09;&#xff1a;研发 前言 全面分析人工智能的发展现状。 从2017年开始&#xff0c;斯坦福大学人工智能研究所&#xff08;HAI&#xff09;每年都会发布一份人工智能的研究报告&#xff0c;人工智能指数报告&#xff08;AII&…

数据结构:快速排序,归并排序,计数排序的实现分析

✨✨小新课堂开课了&#xff0c;欢迎欢迎~✨✨ &#x1f388;&#x1f388;养成好习惯&#xff0c;先赞后看哦~&#x1f388;&#x1f388; 所属专栏&#xff1a;数据结构与算法 小新的主页&#xff1a;编程版小新-CSDN博客 1.快排 1.1算法思想 选择一个基准元素&#xff0c;…

服务器SSH 免密码登录

1. 背景 为了服务器的安全着想&#xff0c;设置的服务器密钥非常长。但是这导致每次连接服务器都需要输入一长串的密码&#xff0c;把人折腾的很痛苦&#xff0c;所以我就在想&#xff0c;能不能在终端SSH的时候无需输入密码。 windows 可以使用 xshell 软件&#xff0c;会自…

安装react之nvm版本低引起的问题

1.背景 准备搭建一个react&#xff0c;然后看官网文档 创建项目&#xff0c;使用命令行 npx create-next-applatest 创建项目的流程都是正常的。当我准备运行项目的时候&#xff0c;报错了 原先的报错没有了&#xff0c;从网上找了一个类似的 重要的内容是&#xff1a;当前…

锂电池寿命预测 | Matlab基于ARIMA的锂电池寿命预测

目录 预测效果基本介绍程序设计参考资料 预测效果 基本介绍 锂电池寿命预测 | Matlab基于ARIMA的锂电池寿命预测 NASA数据集&#xff0c;B0005号电池&#xff0c;选择前110个数据训练&#xff0c;后58个数据测试预测。程序包含去趋势线、差分、平稳化及AIC准则判定p和q。命令窗…

【调试笔记-20240619-Windows-Typescripts中类型不匹配的解决方法】

调试笔记-系列文章目录 调试笔记-20240619-Windows-Typescripts中类型不匹配的解决方法 文章目录 调试笔记-系列文章目录调试笔记-20240619-Windows-Typescripts中类型不匹配的解决方法 前言一、调试环境操作系统&#xff1a;Windows 10 专业版调试环境调试目标 二、调试步骤搜…

webstorm yarn环境配置

1. 安装nodejs https://nodejs.cn/download/ 2. 安装npm npm i yarn -g3.下载并安装webstorm https://www.jetbrains.com/webstorm/ 4. 打开settings确认node和yarn的配置正确5. 打开项目更新包 yarn install

数据分析第十一讲:pandas应用入门(六)

pandas应用入门&#xff08;六&#xff09; 我们再来看看Index类型&#xff0c;它为Series和DataFrame对象提供了索引服务&#xff0c;有了索引我们就可以排序数据&#xff08;sort_index方法&#xff09;、对齐数据&#xff08;在运算和合并数据时非常重要&#xff09;并实现…

技术与创意并驾齐驱:打造扭蛋机小程序的独特魅力

引言 扭蛋机小程序以其独特的玩法和吸引力&#xff0c;在移动互联网市场中崭露头角。本文将深入探讨如何通过技术与创意的并驾齐驱&#xff0c;打造扭蛋机小程序的独特魅力。 一、技术驱动&#xff1a;打造稳定高效的小程序平台 在扭蛋机小程序的开发过程中&#xff0c;技术是…

Java swing JTable 示例

代码&#xff0c; import java.awt.Container; import javax.swing.JFrame; import javax.swing.JScrollPane; import javax.swing.JTable;public class Mylmlk {public static void main(String[] agrs){JFrame framenew JFrame("学生成绩表");frame.setSize(500,2…