重新定义malloc和free 防止内存泄漏

1, 定义供应用程序使用的头文件

//libmem.h

#ifndef _LIBMEM_H_

#define _LIBMEM_H_

//声明自定义malloc及free函数

extern void *my_malloc(unsigned int uSize, const char *pszFunc, unsigned int uLine);

extern void my_free(void *pPtr, const char *pszFunc, unsigned int uLine);

//重定义malloc及free

#define malloc(size) my_malloc(size, __FUNCTION__, __LINE__)

#define free(ptr) my_free(ptr, __FUNCTION__, __LINE__);

#endif

2, 定义my_malloc及my_free.

//libmem.c

//注意: 这里千万不要包含mymem.h, 否则程序陷入死循环, 原因你是知道的.

#include <stdlib.h>   //标准c库的头文件, malloc及free需要试用.

#include <stdio.h>

void *my_malloc(unsigned int uSize, const char *pszFunc, unsigned int uLine)

{

printf("MALLOC: func:%s; line:%d\r\n", pszFunc, uLine);

return malloc(uSize);   //调用标准C库的malloc.

}

void my_free(void *pPtr, const char *pszFunc, unsigned int uLine)

{

printf("FREE: func:%s; line:%d\r\n", pszFunc, uLine);

return free(pPtr);   //调用标准C库的free.

}

3, 编译库

       gcc -o libmem.o -c libmem.c

       ar rc libmem.a libmem.o

4, 使用自定义的malloc及free.

//test.c

#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv)

{

int *p = malloc(100);

free(p);

return 0;

}

编译连接: 

   gcc -o test.o -c test.c

   gcc -L./ -o test test.o -lmem

怎么我们自定义函数中的printf没有起作用? 别急, 因为我们在test.c中没有包含自己的头文件, 系统使用了默认的库.将#include <stdlib.h> 换成 #include "libmem.h", 大功告成!

什么? 在很多文件中都调用了malloc和free函数,你不想到每个文件中去添加头文件? 没关系, 稍多做一点工作就可以完成。

第一， 修改宏定义及自定义my_malloc和my_free的参数列表， 使宏malloc/free, 自定义my_malloc/my_free的参数与libc中的malloc/free完全一致, 比如malloc的参数必须是unsigned int, 而不是int。

//声明自定义malloc及free函数,

extern void *my_malloc(unsigned int uSize);

extern void my_free(void *pPtr);

//重定义malloc及free

#define malloc(size) my_malloc(size)

#define free(ptr) my_free(ptr);

否则， 若包含stdlib.h， 在预编译阶段将stdlib.h中malloc申明展开。

extern void *malloc(size_t __size) __THROW __attribute_malloc__ __wur;

被展开为：

extern void *my_malloc(size_t __size, __FUNCTION__, __LINE__) __THROW __attribute_malloc__ __wur;

这是错误的申明方式

第二：编译

   gcc -o test.o -include mymem.h -c test.c

   gcc -L./ -o test test.o -lmem

注: 有些函数不能用上面的方法, 比如_exit, 必须去掉文件中包含的unistd.h, 再包含自定义的头文件.否则, 运行的时候会出现意想不到的结果.

5, 意义.

   可以自己跟踪动态内存使用情况, 当实现内存泄漏监测时就可用到.在写内存泄漏程序时要注意的：

5.1 使用上面第一种方式，

       #define malloc(size) my_malloc(size, __FUNCTION__, __LINE__)

       #define free(ptr) my_free(ptr, __FUNCTION__, __LINE__);

   因为这样可以跟踪分配及释放内存的具体位置。

5.2 每次调用malloc时， 将调用的具体位置(file, function, line)， 内存的起始地址， 内存长度等记录下来， 放在链表中。每次调用free时， 删除链表中相应的记录。

5.3 分配时， 多分配一定数目的内存， 返回所分配内存的起始地址， 并将多分配的那一段的内存初始化为预定义的值。 以便在后续调用free时检查多分配的那一段内存的值， 看其值是否为预定义的值， 否则有非法内存访问。

5.4 malloc时， 检查所分配的内存是否在链表中， 若是， 则内存分配有误。free时， 检查所释放的内存起始地址是否在链表中， 若是， 则释放该段内存，并删除链表中的记录； 否则， 为释放时非法内存。

5.5 strdup 也分配了内存， 用上面的方法无法跟踪， 可用跟malloc/free相同的方法自定义strdup.

5.6 new/delete, 可以用同样的方法做内存检测。