《linux中內存洩漏的檢測（三）定制化的new/delete》講到，利用C++的函數重載的特性，使C++的代碼，也能方便地為new/delete加上用於檢測內存洩漏的統計代碼。然而，也因此引入的新的問題。
目前的統計方式僅僅統計申請/釋放內存的次數，並沒有統計每次申請/釋放內存的大小。
這種方法對於C來說是夠用了，因為在C中申請和釋放的大小是相同的，而在C++中就不一定了。
考慮以下兩種情況：
（1）申請了子類的空間卻只釋放了父類的空間
father *pF = new son;
delete pF;
構造子類的時候申請的是子類所需大小的空間，然後先初始化父類的成員，再初始化子類的成員。
析構的時候，由於是父類的指針，只調用父類的析構函數並釋放父類所占的空間。
不是說多態嗎？既然pF指針子類，為什麼不調用子類的析構函數？
因為多態的前提是虛函數。
正常情況下類的析構函數都應該寫成虛函數，如果忘了，就有可能造成內存洩漏。
（2）申請了一個數組的空間卻只釋放第一項元素的空間
class A *pA = new class[5];
delete pA;
也不是所有這樣的情況都會導致內存洩漏，如果class是一個內置類型，像int, char這種，就沒有問題。對於內置類型，只能說沒有內存洩漏方面，但有可能會有其它未知的潛在問題，所以仍不建議這麼寫。
在C++中，class就不限於內置類型了，如果是自己定義的類，delete pA只是釋放pA所指向的數組的第一項，這樣就產生了內存洩漏。
由於以上原因，僅僅統計申請/釋放的次數，還不能准確地檢測內存洩漏的情況，因此，在申請/釋放的同時，還要記錄大小。
大家在寫代碼的時候，有沒有產生過這樣的疑問，為什麼申請內存時要傳入所需要申請的內存大小，而釋放時不需要說明釋放多大的內存？
那是因為在申請時，把所申請的大小記在了某個地方，釋放時從對應的對方查出大小。那麼記在什麼地方呢？
一般有兩種方式：
1 非入侵式，內存分配器自行先申請內存（和棧配合使用），用作記錄用戶層的申請記錄（地址，大小）。 用戶釋放空間時會查找該表，除了知道釋放空間大小外還能判斷該指針是合法。
2 入侵式，例如用戶要申請1byte的內存，而內存分配器會分配5byte的空間（32位），前面4byte用於申請的大小。釋放內存時會先向前偏移4個byte找到申請大小，再進行釋放。
兩種方法各有優缺點，第一種安全，但慢。第二種快但對程序員的指針控制能力要求更高，稍有不慎越界了會對空間信息做成破壞。
我們linux上的gcc/g++編譯器默認使用入侵式，為了驗證我們找到的地址是否存儲了我們想要的數據，我寫了這樣的測試代碼：
#include
using namespace std;
#if(defined(_X86_) && !defined(__x86_64))
#define _ALLOCA_S_MARKER_SIZE 4
#elif defined(__ia64__) || defined(__x86_64)
#define _ALLOCA_S_MARKER_SIZE 8
#endif
int main(void)
{
void * p = NULL;
int a = 5, n = 1;
while (a--)
{
p = new char[n];
size_t w = *((size_t*)((char*)p - _ALLOCA_S_MARKER_SIZE));
cout<<"w = "<< w <<" n = "<
這是運行結果：
w = 33 n = 1
w = 33 n = 10
w = 113 n = 100
w = 1009 n = 1000
w = 10017 n = 10000
當我們讀取申請到的內存的前面幾個字節時，查到的數據與真實申請的數據好像有關系，但是又總是略大一點。這是不是我們要找的數據呢？它和真實申請的大小有什麼關系呢？這要從gcc的內存分配策略說起。
假設現在要申請空間大小為n，實際分配的大小為m，我們讀取到的值為k
（1）當調用malloc申請n個大小的空間，編譯器還會多分配_ALLOCA_S_MARKER_SIZE個字節用於存儲這片空間的管理信息。在我所測試的centos 64上這個管理信息一共8個字節，上文提到的申請空間的大小的信息就在其中。那麼m=n+_ALLOCA_S_MARKER_SIZE
（2）為了減少內存碎片，實現申請的大小為一個數的整數倍，在我所測試的centos 64上測得這個數為16，即實際申請的大小為16的倍數。那麼m=(n+8-1)&0xFFFFFFF0 + 0x10
（3）為了避免申請過小的內存，有這樣一個限定，最小的實際分配空間大小為0x20
m = (n+8-1)&0xFFFFFFF0 + 0x10 if m < 0x20 m = 0x20
（4）因為m一定為16的倍數，所以在二進制中m的最後四位始終為0，並不起作用。因此這4位用於做標准位。於是有k = m + 1
總結m = (n+7)&0xFFFFFFF0 + 0x11 ， k = m + 1
為了證明這個結論是正確的，我寫了這樣的代碼：
#include
using namespace std;
#include
#include
#include
#if(defined(_X86_) && !defined(__x86_64))
#define _ALLOCA_S_MARKER_SIZE 4
#elif defined(__ia64__) || defined(__x86_64)
#define _ALLOCA_S_MARKER_SIZE 8
#endif
int main(void)
{
void * p = NULL;
srand(time(0));
int a = 100000;
while (a--)
{
int n = rand() % 10000;
p = new char[n];
size_t w = *((size_t*)((char*)p - _ALLOCA_S_MARKER_SIZE));
if ( n <= 8) n = 9;
int n2 = ((n+7) & 0xFFFFFFF0) + 0x11;
assert(n2 == w);
}
return 0;
}
實際上我們在統計的時候並不關心調用者申請的大小，而是編譯器真正申請和釋放的大小，即，代碼如下：
#include
using namespace std;
#include
#include
#if(defined(_X86_) && !defined(__x86_64))
#define _ALLOCA_S_MARKER_SIZE 4
#elif defined(__ia64__) || defined(__x86_64)
#define _ALLOCA_S_MARKER_SIZE 8
#endif
size_t count = 0;
extern "C"
{
void* __real_malloc(int c);
void * __wrap_malloc(int size)
{
void *p = __real_malloc(size);
size_t w = *((size_t*)((char*)p - _ALLOCA_S_MARKER_SIZE)) - 1;
count += w;
cout<<"malloc "<
現在我們分別針對以上提到的兩種情況測試：
（1）申請了子類的空間卻只釋放了父類的空間
class father
{
int *p1;
public:
father(){p1 = new int;}
~father(){delete p1;}
};
class son : public father
{
int *p2;
public:
son(){p2 = new int;}
~son(){delete p2;}
};
int main(void)
{
count = 0;
father *p = new son;
delete p;
if(count != 0)
cout<<"memory leak!"<
（2）申請了一個數組的空間卻只釋放第一項元素的空間
class A
{
int *p1;
public:
A(){p1 = new int;}
~A(){delete p1;}
};
int main(void)
{
count = 0;
A *p = new A[5];
delete p;
if(count != 0)
cout<<"memory leak!"<
分析：
方便性： 功能是否支持說明運行時檢查否該方法要求運行結束時對運行中產生的打印分析才能知道結果。修改是否方便是wrap函數實現非常簡單，且只需要實現一次，對所有參與鏈接的文件都有效使用是否方便是要關掉這一功能，只需要將這個鏈接選項去掉即可- 全面性：
功能是否支持說明C接口是否可以統一處理否C的每個接口都需要分別寫包裝函數C++接口是否可以統一處理是動態庫與靜態庫的內存洩漏是否可以檢測到是wrap是個鏈接選項，對所有通過wrap與__wrap_malloc和__wrap_free鏈接到一起的文件都起作用，不管是.o、.a或者.so- 准確性：
功能是否支持說明是否會有檢測不到的情況否是否可以定位到行否是否可以確定洩漏空間的大小是
