避免new(new[])引起的内存泄漏



我正在开发一个内存泄漏的开源库。该库是一个围绕boost::asio构建的数据流服务。服务器端使用堆内存管理系统,该系统提供内存来容纳有限数量的samples,同时等待它们通过tcp连接被推送。当首次构建服务器时,会为所有旧的sample分配一堆内存。从这个堆中,在通过套接字传递sample之后,内存将返回到堆中。

这很好,除非已经占用了所有预先分配的堆。以下是创建"样本"的函数:

sample_p new_sample(double timestamp, bool pushthrough) { 
sample *result = pop_freelist();
if (!result){
result = new(new char[sample_size_]) sample(fmt_, num_chans_, this);
}
return sample_p(result);
}

sample_p只是一个模板化到sample类的typedef智能指针。

违规行在在中间。当freelist上没有内存块时,我们需要制作一些。这会泄露内存。

我的问题是为什么会发生这种情况?既然我把新样本塞进了一个智能指针中,那么当内存超出范围时(它稍后会从堆栈中弹出),难道不应该释放内存吗?我是否需要以某种方式处理内部分配的内存,即new char[sample_size_]分配的内存?如果是,我该怎么做?

编辑:@RichardHodges是一个可编译的MCVE。这是高度简化的,但我认为它正好抓住了我在原始代码中面临的问题。

#include <boost/intrusive_ptr.hpp>
#include <boost/lockfree/spsc_queue.hpp>
#include <iostream>
typedef boost::intrusive_ptr<class sample> sample_p;
typedef boost::lockfree::spsc_queue<sample_p> buffer;
class sample {
public:
double data;
class factory{
public:
friend class sample;
sample_p new_sample(int size, double data) {
sample* result = new(new char[size]) sample(data);
return sample_p(result);
}
};
sample(double d) {
data = d;
}
void operator delete(void *x) {
delete[](char*)x;
}
/// Increment ref count.
friend void intrusive_ptr_add_ref(sample *s) {
}
/// Decrement ref count and reclaim if unreferenced.
friend void intrusive_ptr_release(sample *s) {
}
};

void push_sample(buffer &buff, const sample_p &samp) {
while (!buff.push(samp)) {
sample_p dummy;
buff.pop(dummy);
}
}
int main(void){
buffer buff(1);
sample::factory factory_;
for (int i = 0; i < 10; i++)
push_sample(buff, factory_.new_sample(100,0.0));
std::cout << "press any key to exit" << std::endl;
char foo;
std::cin >> foo;
return 0;
}

当我遍历代码时,我注意到我的delete运算符从未在示例指针上被调用。我想我正在开发的库(再说一遍,我没有写,所以我仍在学习它的方法)错误地使用了intrusive_ptr类型。

您使用new[]分配内存,因此需要使用delete[](在char*上)解除分配。默认情况下,智能指针可能会调用delete,因此您应该提供一个调用delete[]的自定义deleter(在手动调用sample的析构函数之后)。以下是使用std::shared_ptr的示例。

auto s = std::shared_ptr<sample>(
new (new char[sizeof(sample)]) sample,
[](sample* p) {
p->~sample();
delete[] reinterpret_cast<char*>(p);
}
);

但是,当缓冲区只包含一个对象时,为什么要使用放置new?为什么不直接使用常规new呢?

auto s = std::shared_ptr<sample>(new sample);

或者更好(使用std::shared_ptr),使用工厂函数。

auto s = std::make_shared<sample>();

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