很多人喜歡抱怨，嵌入式系統什么調試工具都沒提供。這是事實，嵌入式操作系統，除了vxWorks還算強大外，其它系統能提供的東西真的少的可憐。哥倒是挺喜歡這樣，時不時做點小工具，調節下神經，算是個開心的事。內存泄漏的檢測就是蠻好玩的，原理簡單，應用簡單，且容易看到成果。
內存泄漏，就是忘記釋放之前分配的堆內存，malloc, realloc少做了free操作。內存泄漏工具的基本原理就是捕獲每一次malloc，realloc和free操作，在分配時將分配信息保存在一個列表里，釋放時再從列表里清除。工具在設計的關鍵在於如何設計這個表，做到能夠適應大量分配、釋放操作的非常高效的頻繁更新。當然，這些操作本身還不能調用外部（本C文件外）一個內嵌了mallc，free的操作，比如printf就應該避免，否則會形成遞歸錯誤。
還有一點需要提前說明的，內存是不是泄漏，軟件本身並不能確認的，要靠人工根據實際代碼功能進行分析。工具只能提供一個誰的嫌疑最大，讓分析者能更快的發現並找到問題。
至於高效的存取列表，可以用zlib里的hash和avl。它們的實例是提前配置的，不存在動態分配內存問題。當然，自己搞一個也不錯，列表是高效的就行。
http://files.cnblogs.com/files/hhao020/cshell_prj_with_memleak_util.rar
鏈接包含zlib，memleak等，下載軟件包，解壓后在linux下編譯。
要讓程序附加內存泄漏檢測功能，需要在公共頭文件里重定義malloc，realloc和free操作，如下：
#define malloc(size) tml_malloc(size, __FUNCTION__, __LINE__) #define realloc(mem, size) tml_malloc(mem, size, __FUNCTION__, __LINE__) #define free(mem) tml_free(mem) IMPORT void* tml_malloc(int size, const char* function, int line); IMPORT void tml_free(void* mem); IMPORT void* tml_realloc(void* mem, int size, const char* function, int line);
在我提供的代碼中，這個是加入到zType_Def.h中的，因為我的代碼里，只有zType_Def.h是應用必須引用的。當然，如果有不引用的，memory leak檢測是沒辦法的。
這段程序，先把malloc等函數編程宏操作。因為編譯器總是先做預編譯，這個階段是不管看到的東西是函數還是變量，只要字符串跟宏定義相同，就會被替換。等預編譯完成，所有代碼里就只有tml_malloc，而沒malloc調用了；當然，memleak.c除外，它里面還是要調用真實的malloc，free的。
memleak.c實現如下：
/*---------------------------------------------------------- File Name : xxx.c Description: Author : hhao020@gmail.com (bug fixing and consulting) Date : 2007-05-15 ------------------------------------------------------------*/ #include "zType_Def.h" #ifdef malloc #undef malloc #endif #ifdef free #undef free #endif #ifdef realloc #undef realloc #endif /** copy below lines to a common header file #define malloc(size) tml_malloc(size, __FUNCTION__, __LINE__) #define realloc(mem, size) tml_malloc(mem, size, __FUNCTION__, __LINE__) #define free(mem) tml_free(mem) IMPORT void* tml_malloc(int size, const char* function, int line); IMPORT void tml_free(void* mem); IMPORT void* tml_realloc(void* mem, int size, const char* function, int line); ** copy ends*/ //#include "zTraceApi.h" //replace zlib with stdlib, to make the tool be lighter //#include "zSalOS.h" #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #include "memleak.h" typedef struct MEMORY_LEAK_TYPE { void* mem; int size; const char* function; int line; int tAlloc; } MemLeak_t; static MemLeak_t g_memleaks[128] = { {0,}, }; static int tml_insert(void* mem, int size, const char* function, int line) { int i; for(i=0; i<TBL_SIZE(g_memleaks); i++) { if(g_memleaks[i].mem) continue; g_memleaks[i].mem = mem; g_memleaks[i].size = size; g_memleaks[i].function = function; g_memleaks[i].line = line; g_memleaks[i].tAlloc = time(0); //zTime(0); return 1; } return 0; } static int tml_remove(void* mem) { int i; for(i=0; i<TBL_SIZE(g_memleaks); i++) { if(g_memleaks[i].mem != mem) continue; g_memleaks[i].mem = 0; return 1; } return 0; } void* tml_realloc(void* mem, int size, const char* function, int line) { if(mem) //note, a null memory must cause exception and crash { tml_remove(mem); } mem = realloc(mem, size); if(mem) { tml_insert(mem, size, function, line); } return mem; } void* tml_malloc(int size, const char* function, int line) { void *mem = malloc(size); if(mem) tml_insert(mem, size, function, line); return mem; } void tml_free(void* mem) { if(mem) //note, a null memory must cause exception and crash { tml_remove(mem); } free(mem); return; } int tml_cleanall() { memset(&g_memleaks[0], 0, sizeof(g_memleaks)); return 0; } int tml_show(int ref_seconds) //only those memory allocated before ref_seconds are leak candidates { int now = time(0); int i; for(i=0; i<TBL_SIZE(g_memleaks); i++) { if(!g_memleaks[i].mem) continue; if(now - g_memleaks[i].tAlloc <= ref_seconds) continue; printf("mem: %p size: %6d @%s:%d tAlloc: -%d\n", g_memleaks[i].mem, g_memleaks[i].size, g_memleaks[i].function, g_memleaks[i].line, now-g_memleaks[i].tAlloc); } return 1; }
看，undef又將剛才的宏全部去掉了，這時候看到的malloc和free，就是真實的系統內存操作函數。這里必須要注意，如果剛剛的宏定義所在文件被引用，則必須放在undef前。否則undef就不生效了。
再接着，就是tml_malloc等函數的實現。我給的例子，用了個簡單的數組，只是拋磚引玉，實際不可以這樣，因為malloc這類操作可能很頻繁（否則也就不會內存泄漏了）。如此低效的插入刪除，系統早累趴下了！
當然，哥寫的程序，幾乎不在運行期調用任何malloc或是free；內存泄漏檢測這玩意，就是給一般項目用的。
哦，差點忘記了，光記下當前函數是不夠的，還應該從當前TCB獲取task信息和棧頂附近的幾個調用，不會的話，翻前一篇系統掛起檢測文章。這樣就能找到准確的誰調用的，在做什么。Linux下做這個有點困難，嵌入式軟件就很容易做到。不過也沒啥，有了一個調用者信息，還有相對應的內存也可以dump出來分析，基本上問題都能解決了。
測試示例：
cshell_prj $ bin/target_a.linux.i32.exe ->p=0 $1/> p=0 = 0 (0x0) <:0x3d :61 :'=' : size=0> ->p=testMalloc(100) $2/> p=testMalloc(100) = 150846704 (0x8FDBCF0) <:0x3d :61 :'=' : size=0> ->tml_show() $3/> tml_show() mem: 0x8fdbcf0 size: 100 @testMalloc:35 tAlloc: -4 = 1 (0x1) <FUNCALL : size=0> ->testFree(p) $4/> testFree(p) = 115480 (0x1C318) <FUNCALL : size=4> ->tml_show() $5/> tml_show() = 1 (0x1) <FUNCALL : size=0> ->