小木通过任务管理器观察到线上程序的内存持续增长，怀疑是内存泄漏的问题。用户态内存泄漏可能包括
句柄泄漏、
堆内存泄漏、
socket、
gdi对象等。对于
c++程序员来说，最常见的无疑是
堆内存泄漏，即通过
malloc或
new从堆上申请的内存使用完后未被释放，导致程序使用的内存不断增加。
为了分析这个问题，小木使用了
UMDH，这是
Windbg工具集中的一个强大工具，用于记录程序在不同时间点的堆内存申请信息，并通过比较两次记录来查找内存泄漏。小木首先编写了一个测试程序来熟悉工具的使用。该程序每隔十秒钟调用一次
MemorLeakFunction，在函数中从堆上申请一段内存空间但未释放。
#include#include #include void MemoryLeakFunction() { const int STR_SIZE = 100; char * pStr = new char [STR_SIZE]; strcpy_s(pStr, STR_SIZE, "Memory Leak Sample"); std::cout << "Memory allocated: " << pStr << std::endl; }
int main() { while (true) { MemoryLeakFunction(); std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(10)); } return 0; }
小木使用以下步骤来分析内存泄漏：
-
使用
gflag
工具：通过命令"C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Debuggers\x64\gflags" -i MemoryLeak.exe +ust
来配置MemoryLeak.exe
程序，使其在申请堆内存时记录函数调用栈。图形化界面中开启Create user mode stack trace database
选项。 运行测试程序
MemoryLeak.exe
。配置Symbol文件：将程序的symbol文件
MemoryLeak.pdb
拷贝到mysymbols
目录下，并运行命令Set _NT_SYMBOL_PATH=C:\mysymbols;SRVC:\symbolshttps://www./link/f3a45758fe1e808fd1d41b62d7784a93
来配置Symbol路径。保存初始内存记录：运行命令
"C:\Program Files (x86)\Windows Kits\Debuggers\x64\umdh" -pn:MemoryLeak.exe -f:C:\umdhlog\begin.log
来保存程序当前的堆内存申请记录到C:\umdhlog\begin.log
。等待一段时间后再次保存内存记录：假设等待5分钟后，运行命令
"C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Debuggers\x64\umdh" -pn:MemoryLeak.exe -f:C:\umdhlog\end.log
来保存新的堆内存申请记录到C:\umdhlog\end.log
。比较两次内存记录：运行命令
"C:\Program Files (x86)\Windows Kits\10\Debuggers\x64\umdh" C:\umdhlog\begin.log C:\umdhlog\end.log -f:c:\umdhlog\diff.log
来比较两次记录，找出增加的堆内存请求及其调用栈，并将结果导出到c:\umdhlog\diff.log
。
来配置Symbol路径。在
diff.log中，可以看到增加的内存申请的函数调用栈，例如：
+ 1194 ( 157c - 3e8) 37 allocs BackTrace1
2d ( 37 - a) BackTrace1 allocations
ntdll!RtlpAllocateHeap+212 ntdll!RtlpAllocateHeapInternal+5E5 ucrtbase!_malloc_base+36 MemoryLeak!operator new+1F (d:\agent_work\2\s\src\vctools\crt\vcstartup\src\heap\new_scalar.cpp, 35) MemoryLeak!main+2D (c:\personal\git\beyourbest\cpp\windbgsample\memoryleak\memoryleaksample.cpp, 17) MemoryLeak!__scrt_common_main_seh+10C (d:\agent_work\2\s\src\vctools\crt\vcstartup\src\startup\exe_common.inl, 288) KERNEL32!BaseThreadInitThunk+14 ntdll!RtlUserThreadStart+21
其中，
0x1194
表示在这段时间内申请了4500个字节的堆空间，0x2d
表示调用了45次。函数调用栈显示在memoryleaksample.cpp
文件的第17行进行了内存申请，通过审查这段代码，可以发现未释放内存导致的内存泄漏。小木在熟悉了UMDH的使用后，对线上出现的实际问题进行分析，很快找到了内存泄漏的原因。
