《mfc10内存的分配方式和调试机制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《mfc10内存的分配方式和调试机制（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、10.内存分配方式和调试机制 1. M内存分配 1. 内存分配函数 MFCWin32或者 C语言的内存分配 API，有四种内存分配 API可供使用。1. Win32的堆分配函数 每一个进程都可以使用堆分配函数创建一个私有的堆调用进程地址空间的一个或者多个页面。DLL 创建的私有堆必定在调用 DLL的进程的地址空间内，只能被调用进程访问。HeapCreate用来创建堆；HeapAlloc 用来从堆中分配一定数量的空间，HeapAlloc分配的内存是不能移动的；HeapSize 可以确定从堆中分配的空间的大小；HeapFree 用来释放从堆中分配的空间；HeapDestroy 销毁创建的堆。2.
2、Windows传统的全局或者局部内存分配函数 由于 Win32采用平面内存结构模式，Win32 下的全局和局部内存函数除了名字不同外，其他完全相同。任一函数都可以用来分配任意大小的内存（仅仅受可用物理内存的限制）。用法可以和 Win16下基本一样。Win32下保留这类函数保证了和 Win16的兼容。3. C语言的标准内存分配函数 C语言的标准内存分配函数包括以下函数：malloc，calloc，realloc，free，等。这些函数最后都映射成堆 API函数，所以，malloc 分配的内存是不能移动的。这些函数的调式版本为malloc_dbg，calloc_dbg，realloc_dbg，fr
3、ee_dbg，等。4. Win32的虚拟内存分配函数 虚拟内存 API是其他 API的基础。虚拟内存 API以页为最小分配单位，X86 上页长度为 4KB，可以用 GetSystemInfo函数提取页长度。虚拟内存分配函数包括以下函数： LPVOID VirtualAlloc(LPVOID lpvAddress, DWORD cbSize,DWORD fdwAllocationType,DWORD fdwProtect);该函数用来分配一定范围的虚拟页。参数 1指定起始地址；参数 2指定分配内存的长度；参数 3指定分配方式，取值 MEM_COMMINT或者 MEM_RESERVE；参数4指定控
4、制访问本次分配的内存的标识，取值为PAGE_READONLY、PAGE_READWRITE 或者 PAGE_NOACCESS。 LPVOID VirtualAllocEx(HANDLE process, LPVOID lpvAddress,DWORD cbSize,DWORD fdwAllocationType,DWORD fdwProtect);该函数功能类似于 VirtualAlloc，但是允许指定进程process。VirtaulFree、VirtualProtect、VirtualQuery 都有对应的扩展函数。 BOOL VirtualFree(LPVOID lpvAddress,
5、DWORD dwSize,DWORD dwFreeType);该函数用来回收或者释放分配的虚拟内存。参数 1指定希望回收或者释放内存的基地址；如果是回收，参数 2可以指向虚拟地址范围内的任何地方，如果是释放，参数 2必须是 VirtualAlloc返回的地址；参数 3指定是否释放或者回收内存，取值为 MEM_DECOMMINT或者 MEM_RELEASE。 BOOL VirtualProtect(LPVOID lpvAddress, DWORD cbSize,DWORD fdwNewProtect,PDWORD pfdwOldProtect);该函数用来把已经分配的页改变成保护页。参数 1指定
6、分配页的基地址；参数2指定保护页的长度；参数 3指定页的保护属性，取值PAGE_READ、PAGE_WRITE、PAGE_READWRITE 等等；参数 4用来返回原来的保护属性。 DWORD VirtualQuery(LPCVOID lpAddress, PMEMORY_BASIC_INFORMATION lpBuffer,DWORD dwLength);该函数用来查询内存中指定页的特性。参数 1指向希望查询的虚拟地址；参数2是指向内存基本信息结构的指针；参数 3指定查询的长度。 BOOL VirtualLock(LPVOID lpAddress,DWORD dwSize); 该函数用来锁定
7、内存，锁定的内存页不能交换到页文件。参数 1指定要锁定内存的起始地址；参数 2指定锁定的长度。 BOOL VirtualUnLock(LPVOID lpAddress,DWORD dwSize); 参数 1指定要解锁的内存的起始地址；参数 2指定要解锁的内存的长度。1. C+的 new 和 delete 操作符 MFC定义了两种作用范围的 new和 delete操作符。对于 new，不论哪种，参数1类型必须是 size_t，且返回 void类型指针。1. 全局范围内的 new和 delete操作符 原型如下：void _cdecl :operator new(size_t nSize);voi
8、d _cdecl operator delete(void* p);调试版本：void* _cdecl operator new(size_t nSize, int nType, LPCSTR lpszFileName, int nLine)2. 类定义的 new和 delete操作符 原型如下：void* PASCAL classname:operator new(size_t nSize);void PASCAL classname:operator delete(void* p);类的 operator new操作符是类的静态成员函数，对该类的对象来说将覆盖全局的 operator ne
9、w。全局的 operator new用来给内部类型对象（如 int）、没有定义 operator new操作符的类的对象分配内存。new操作符被映射成 malloc或者 malloc_dbg，delete 被映射成 free或者free_dbg。1. 调试手段 MFC应用程序可以使用 C运行库的调试手段，也可以使用 MFC提供的调试手段。两种调试手段分别论述如下。1. C运行库提供和支持的调试功能 C运行库提供和支持的调试功能如下：1. 调试信息报告函数 用来报告应用程序的调试版本运行时的警告和出错信息。包括：_CrtDbgReport 用来报告调试信息；_CrtSetReportMode 设
10、置是否警告、出错或者断言信息；_CrtSetReportFile 设置是否把调试信息写入到一个文件。2. 条件验证或者断言宏： 断言宏主要有：assert 检验某个条件是否满足，不满足终止程序执行。验证函数主要有：_CrtIsValidHeapPointer 验证某个指针是否在本地堆中；_CrtIsValidPointer 验证指定范围的内存是否可以读写；_CrtIsMemoryBlock 验证某个内存块是否在本地堆中。3. 内存（堆）调试： malloc_dbg 分配内存时保存有关内存分配的信息，如在什么文件、哪一行分配的内存等。有一系列用来提供内存诊断的函数：_CrtMemCheckpoi
11、nt 保存内存快照在一个_CrtMemState 结构中；_CrtMemDifference 比较两个_CrtMemState；_CrtMemDumpStatistics 转储输出一_CrtMemState 结构的内容；_CrtMemDumpAllObjectsSince 输出上次快照或程序开始执行以来在堆中分配的所有对象的信息；_CrtDumpMemoryLeaks 检测程序执行以来的内存漏洞，如果有漏洞则输出所有分配的对象。1. MFC提供的调试手段 MFC在 C运行库提供和支持的调试功能基础上，设计了一些类、函数等来协助调试。1. MFC的 TRACE、ASSERT ASSERT使用 A
12、SSERT断言判定程序是否可以继续执行。TRACE使用 TRACE宏显示或者打印调试信息。TRACE 是通过函数 AfxTrace实现的。由于 AfxTrace函数使用了 cdecl调用约定，故可以接受个数不定的参数，如同 printf函数一样。它的定义和实现如下：void AFX_CDECL AfxTrace(LPCTSTR lpszFormat, .)#ifdef _DEBUG / all AfxTrace output is controlled by afxTraceEnabledif (!afxTraceEnabled)return;#endif/处理个数不定的参数va_list a
13、rgs;va_start(args, lpszFormat);int nBuf;TCHAR szBuffer512;nBuf = _vstprintf(szBuffer, lpszFormat, args);ASSERT(nBuf m_pszExeName Dump( afxDump );#endif3. MFC对象有效性检测 对象有效性检测是 CObject类提供的功能，所有从它派生的类都可以通过覆盖虚拟函数 AssertValid来支持该功能。在讲述 CObject类时曾提到过。虚拟函数 AssertValid的定义：class ClassName : public CObjectpubl
14、ic:#ifdef _DEBUGvirtual void AssertValid( ) const;#endif ;使用 ASSERT_VALID宏判断一个对象是否有效，该对象的类必须覆盖了AssertValid函数。形式为：ASSERT_VALID(pObject)。另外，MFC 提供了一些函数来判断地址是否有效，如：AfxIsMemoryBlock，AfxIsString，AfxIsValidAddress。1. 内存诊断 MFC使用 DEBUG_NEW来跟踪内存分配时的执行的源码文件和行数。把#define new DEBUG_NEW 插入到每一个源文件中，这样，调试版本就使用_mall
15、oc_dbg来分配内存。MFC Appwizard 在创建框架文件时已经作了这样的处理。1. AfxDoForAllObjects MFC提供了函数 AfxDoForAllObjects来追踪动态分配的内存对象，函数原型如下：void AfxDoForAllObjects( void (*pfn)(CObject* pObject, void* pContext), void* pContext ); 其中：参数 1是一个函数指针，AfxDoForAllObjects 对每个对象调用该指针表示的函数。参数 2将传递给参数 1指定的函数。AfxDoForAllObjects可以检测到所有使用 n
16、ew分配的 CObject对象或者CObject类派生的对象，但全局对象、嵌入对象和栈中分配的对象除外。2. 内存漏洞检测 仅仅用于 new的 DEBUG版本分配的内存。完成内存漏洞检测，需要如下系列步骤： 调用 AfxEnableMemoryTracking(TRUE/FALSE)打开/关闭内存诊断。在调试版本下，缺省是打开的；关闭内存诊断可以加快程序执行速度，减少诊断输出。 使用 MFC全局变量 afxMemDF更精确地指定诊断输出的特征，缺省值是allocMemDF，可以取如下值或者这些值相或： afxMemDF，delayFreeMemDF，checkAlwaysMemDF其中：allocMemDF 表示可以进行内存诊断输出；delayFreeMemDF 表示是否是在应用程序结束时才调用 free或者 delete，这样导致程序最大可能的分配内存；checkAlwaysMemDF表示每一次分配或者释放内存之后都调用函数AfxCheckMemory进行内存
