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VC6调试版本C运行库内存申请的一个bug

已有 7861 次阅读 2011-4-21 14:47 |个人分类:技术|系统分类:科研笔记| New, free, 内存泄露, malloc, delete

这两天调程序,遇到一个莫名奇妙的错误,程序总是在运行很长一段时间后崩溃,但是在两台机器上显示错误提示,一台机器上显示是否调试。
很无语的调了两三天了,一直没进展,最早怀疑是内存泄露的原因,后来下载了vld一点点的调,没有内存泄露了,程序照样出问题,郁闷啊。
今天早上在这台机器上发现,每次崩溃实际上都是调用了int 3中断,于是开始研究汇编,转了半天,发现晕了,上网搜,结果发现了下面这篇文章,让我ft,竟然是vc6的调试版bug
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VC调试版本C运行库内存申请的一个bug
 
 
遇到过一个通信方面的软件,需要长期运行,做压力测试时,高负荷连续运行一定天数时必定崩溃,而且都是在msvcrtd.dll中崩溃。负责维护的人百思不得其解,就去问微软的人,结果微软的人说这是VC6带的msvcrtd.dll的一个问题,VC2005已经没有这个问题了,请升级到新的版本。这个软件规模比较大,依赖于很多库,后台都是用VC6编译的调试版本,为了方便定位问题,没有Release版本。升级到VC2005后会不会出现别的问题,没有人敢冒这个风险,于是没有使用VC2005。
 
闲着没事的时候分析了一下,才发现问题其实很简单。msvcrtd.dll对每次内存申请都进行计数,当计数值达到设定的某个值时,就会调用_CrtDbgBreak()。MSDN对_CrtDbgBreak的说明是:Sets a break point on a particular line of code,其实_CrtDbgBreak在X86下只有一条指令就是int 3(0xCC)。
在dbgheap.c中定义了下面两个变量:
static long _lRequestCurr = 1;      /* Current request number */
extern "C" _CRTIMP long _crtBreakAlloc = -1L;  /* Break on allocation by request number */
_lRequestCurr表示当前的申请次数,_crtBreakAlloc表示当内存申请次数达到某个值时break,即调用_CrtDbgBreak。详情可参考debugheap.c中的_heap_alloc_dbg_impl函数:
lRequest = _lRequestCurr;
/* break into debugger at specific memory allocation */
if (_crtBreakAlloc != -1L && lRequest == _crtBreakAlloc)
 _CrtDbgBreak();
VC6附带的dbgheap.c中没有添加_crtBreakAlloc != -1L的判断,而是:
if (lRequest == _crtBreakAlloc)
 _CrtDbgBreak();
_lRequestCurr初始化为1,每次申请内存都加1,当_lRequestCurr为-1时在VC6的dbgheap.c中就会触发int 3导致程序退出,而在新的版本中添加了_crtBreakAlloc != -1L的判断,所以默认的情况下是不会触发int 3 退出的。
可以通过调用_CrtSetBreakAlloc设置_crtBreakAlloc的值,当我们设置了新的_crtBreakAlloc,而且_crtBreakAlloc等于_lRequestCurr时就会触发int 3。
 
弄清楚了问题的所在,我们就可以着手解决问题了。VC6的dbgheap.c中有两个地方判断了lRequest 是否与_crtBreakAlloc相等,相等后执行指令int 3。我们不用复杂的处理,把int 3替换为nop(0x90)指令即可。首先得到“if (_crtBreakAlloc != -1L && lRequest == _crtBreakAlloc)” 对应的二进制指令,用UE打开msvcrtd.dll,使用16进制编辑模式,查找得到的二进制指令,发现确实只有二处,把紧接着它们的0xCC替换为0x90,问题解决。

本文来自CSDN博客,转载请标明出处:http://blog.csdn.net/someonea/archive/2008/03/29/2229183.aspx
 
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问题还不算完,我可以用release版运算,但是总去搞release版也麻烦啊
不知道哪位大侠能告诉我
首先得到“if (_crtBreakAlloc != -1L && lRequest == _crtBreakAlloc)” 对应的二进制指令
这个指令是啥么?
 
调程序的时候还发现介绍检测内存泄露的一篇好的博客:
关于MFC下检查和消除内存泄露的技巧
摘要
本文分析了Windows环境使用MFC调试内存泄露的技术,介绍了在Windows环境下用VC++查找,定位和消除内存泄露的方法技巧。

关键词:VC++;CRT 调试堆函数;试探法。

编译环境
VC++6.0
技术原理
检测内存泄漏的主要工具是调试器和 CRT 调试堆函数。若要启用调试堆函数,请在程序中包括以下语句:
#define CRTDBG_MAP_ALLOC
#include <stdlib.h>
#include <crtdbg.h>
注意 #include 语句必须采用上文所示顺序。如果更改了顺序,所使用的函数可能无法正确工作。

通过包括 crtdbg.h,将 malloc 和 free 函数映射到其“Debug”版本_malloc_dbg 和_free_dbg,这些函数将跟踪内存分配和释放。此映射只在调试版本(在其中定义了 _DEBUG)中发生。发布版本使用普通的 malloc 和 free 函数。

#define 语句将 CRT 堆函数的基版本映射到对应的“Debug”版本。并非绝对需要该语句,但如果没有该语句,内存泄漏转储包含的有用信息将较少。

在添加了上面所示语句之后,可以通过在程序中包括以下语句来转储内存泄漏信息:
_CrtDumpMemoryLeaks();
当在调试器下运行程序时,_CrtDumpMemoryLeaks 将在“输出”窗口中显示内存泄漏信息。内存泄漏信息如下所示:
Detected memory leaks!

Dumping objects ->

C:PROGRAM FILESVISUAL STUDIOMyProjectsleaktestleaktest.cpp(20) : {18} normal block at 0x00780E80, 64 bytes long.

Data: <        > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD
Object dump complete.
如果不使用 #define _CRTDBG_MAP_ALLOC 语句,内存泄漏转储如下所示:
Detected memory leaks!
Dumping objects ->
{18} normal block at 0x00780E80, 64 bytes long.
Data: < > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD
Object dump complete.

未定义 _CRTDBG_MAP_ALLOC 时,所显示的会是:

内存分配编号(在大括号内)。
块类型(普通、客户端或 CRT)。
十六进制形式的内存位置。
以字节为单位的块大小。
前 16 字节的内容(亦为十六进制)。
定义了 _CRTDBG_MAP_ALLOC 时,还会显示在其中分配泄漏的内存的文件。文件名后括号中的数字(本示例中为 20)是该文件内的行号。

转到源文件中分配内存的行

在"输出"窗口中双击包含文件名和行号的行。
-或-

在"输出"窗口中选择包含文件名和行号的行,然后按 F4 键。
_CrtSetDbgFlag

如果程序总在同一位置退出,则调用 _CrtDumpMemoryLeaks 足够方便,但如果程序可以从多个位置退出该怎么办呢?不要在每个可能的出口放置一个对 _CrtDumpMemoryLeaks 的调用,可以在程序开始包括以下调用:
_CrtSetDbgFlag ( _CRTDBG_ALLOC_MEM_DF | _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF );

该语句在程序退出时自动调用 _CrtDumpMemoryLeaks。必须同时设置 _CRTDBG_ALLOC_MEM_DF 和 _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF 两个位域,如上所示。

说明
在VC++6.0的环境下,不再需要额外的添加
#define CRTDBG_MAP_ALLOC
#include <stdlib.h>
#include <crtdbg.h>

只需要按F5,在调试状态下运行,程序退出后在"输出窗口"可以看到有无内存泄露。如果出现
Detected memory leaks!
Dumping objects ->

就有内存泄露。

确定内存泄露的地方
根据内存泄露的报告,有两种消除的方法:

第一种比较简单,就是已经把内存泄露映射到源文件的,可以直接在"输出"窗口中双击包含文件名和行号的行。例如
Detected memory leaks!
Dumping objects ->
C:PROGRAM FILESVISUAL STUDIOMyProjectsleaktestleaktest.cpp(20) : {18} normal block at 0x00780E80, 64 bytes long.
Data: < > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD
Object dump complete.
C:PROGRAM FILESVISUAL STUDIOMyProjectsleaktestleaktest.cpp(20)

就是源文件名称和行号。

第二种比较麻烦,就是不能映射到源文件的,只有内存分配块号。
Detected memory leaks!
Dumping objects ->
{18} normal block at 0x00780E80, 64 bytes long.
Data: < > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD
Object dump complete.

  这种情况我采用一种"试探法"。由于内存分配的块号不是固定不变的,而是每次运行都是变化的,所以跟踪起来很麻烦。但是我发现虽然内存分配的块号是变化的,但是变化的块号却总是那几个,也就是说多运行几次,内存分配的块号很可能会重复。因此这就是"试探法"的基础。
先在调试状态下运行几次程序,观察内存分配的块号是哪几个值;
选择出现次数最多的块号来设断点,在代码中设置内存分配断点:
添加如下一行(对于第 18 个内存分配):
_crtBreakAlloc = 18;
或者,可以使用具有同样效果的 _CrtSetBreakAlloc 函数:
_CrtSetBreakAlloc(18);
在调试状态下运行序,在断点停下时,打开"调用堆栈"窗口,找到对应的源代码处;

退出程序,观察"输出窗口"的内存泄露报告,看实际内存分配的块号是不是和预设值相同,如果相同,就找到了;如果不同,就重复步骤3,直到相同。
最后就是根据具体情况,在适当的位置释放所分配的内存。


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