一文掌握C/C++内存泄漏，防止内存泄漏以及检测工具！

在写 C/C++ 代码的时候，经常需要为程序分配动态内存，难免就会发生内存泄漏的情况，本文就来说一下如何防止 C/C++ 内存泄漏！

在说防止内存泄漏前，先说一下什么是内存泄漏。

一、什么是内存泄漏？

通俗一点说就是，程序中动态分配的内存并没有正确的释放。

内存泄漏（Memory leak）是在计算机科学中，由于疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存。内存泄漏并非指内存在物理上的消失，而是应用程序分配某段内存后，由于设计错误，导致在释放该段内存之前就失去了对该段内存的控制，从而造成了内存的浪费。     ------   维基百科

来看一个简单的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
    int *p = (int*)malloc(sizeof(int));
    *p = 10;
    printf("*p = %d\n", *p);
 
    p = (int*)malloc(sizeof(int));
    *p = 20;
    printf("*p = %d\n", *p);
    free(p);
    return 0;
}

输出为：

*p = 10
*p = 20

在上述代码中，先分配了 int 大小的内存空间给 p，然后再次分配了 int 大小的内存空间，这样，第一次分配的内存空间没有被释放，且没法引用了，这就会导致内存泄漏问题。

内存泄漏会导致系统中可用内存量减少，如果分配了过多的内存而没有正确释放，可能会导致系统或设备异常、降低计算机的性能。

二、如何防止内存泄漏？

1. 成对出现

new和delete ，malloc/calloc和free 应该成对出现。在编程中，可以在使用 new 分配内存后，先写 delete 分配内存，然后在new 和 delete 之间写其它的代码。malloc/calloc 和 free 同理。

2. 智能指针

为了管理指针，在C++中引入了智能指针，包括：auto_ptr、unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr，其中，auto_ptr在 C++11中已经被抛弃。

智能指针是用一个类来管理指针，通过析构函数来释放资源，这样在一定程度上避免了内存泄漏问题。

下面来看一个例子：

#include <iostream>
#include <memory> //智能指针头文件
using namespace std;
 
int main() {
 
    shared_ptr<int> ptr(new int(10));
    cout<<"*ptr = "<<*ptr<<endl;
}

三、内存泄漏检测工具

1. Valgrind

Valgrind 工具可以自动检测许多内存管理和线程错误，可以详细的分析程序。

Valgrind主要包括7个工具，一个内存错误检测器、两个线程错误检测器、一个缓存和分支预测分析器、一个调用图生成缓存和分支预测分析器，以及两个不同的堆分析器。

操作系统：类Unix操作系统

2. PurifyPlus

PurifyPlus是一个运行时分析工具组件，可在程序运行时对其进行监控。

主要组件有：

Purify : 用于内存使用跟踪和内存错误检测；

Quantify : 用于性能分析、代码流和线程可视化；

PureCoverage : 源代码覆盖率分析；

操作系统：可以在 Windows、Linux、Solaris、AIX 等操作系统上使用；