计算对象实例的最简单方法

Question

我想知道在某个执行点分配的某些对象的实例的确切数量。主要是为了寻找可能的内存泄漏（我主要使用 RAII，几乎没有新的，但在添加新元素或类似的东西之前我仍然可能会忘记向量上的 .clear() ）。 Ofc 我可以有一个

atomic<int> cntMyObject;

- 在析构函数中，++ 在构造函数中增加，cpy 构造函数（我希望我涵盖了所有内容:)）。 但这是对每个类的硬编码。在“释放”模式下禁用它并不简单。 那么有没有一种简单优雅的方法可以轻松禁用对对象实例的计数呢？

Answer 1

有一个“计数对象”类，在其构造函数和析构函数中执行正确的引用计数，然后派生您要从中跟踪的对象。然后，您可以使用奇怪的重复模板模式来获取您想要跟踪的任何对象类型的不同计数。

// warning: pseudo code

template <class Obj>
class CountedObj
{
public:
   CountedObj() {++total_;}
   CountedObj(const CountedObj& obj) {++total_;}
   ~CountedObj() {--total_;}

   static size_t OustandingObjects() {return total_;}

private:
   static size_t total_;
};

class MyClass : private CountedObj<MyClass>
{};

Answer 2

您可以在DEBUG模式下应用此方法

#ifdef DEBUG

class ObjectCount {
    static int count;
  protected:
    ObjectCount() {
        count++;
    }
  public:
    void static showCount() {
        cout << count;
    }
};

int ObjectCount::count = 0;


class Employee : public ObjectCount {
#else
class Employee {
#endif
  public:
    Employee(){}
    Employee(const Employee & emp) {

    }
};

，调用ObjectCount::showCount()方法将返回创建的对象的计数。

Answer 3

最好使用内存分析和内存分析。泄漏检测工具，例如 Valgrind 或 Rational Purify。

如果您不能并且想要实现自己的机制，那么

您应该为您的类重载 new 和 delete 运算符，然后在其中实现内存诊断。

查看此 C++ 常见问题解答，了解如何操作以及您应该采取哪些预防措施。

Answer 4

这是类似的工作示例： http://www.almostinfinite.com/memtrack.html< /a> （只需复制页面末尾的代码并将其放入 Memtrack.h 中，然后运行 ​​TrackListMemoryUsage() 或其他函数之一来查看诊断信息）

它会覆盖 new 运算符并执行一些神秘的宏使它用信息“标记”每个分配，使其能够计算对象的实例数量以及它们正在使用的内存量。但它并不完美，他们使用的宏在某些条件下会崩溃。如果您决定尝试此操作，请确保将其包含在任何标准标头之后。

Answer 5

在不了解您的代码和要求的情况下，我看到了 2 个合理的选择：

a) 使用 boost::shared_ptr。它具有您建议内置的原子引用计数，并负责内存管理（这样您就不会真正关心查看计数）。它的引用计数可通过 use_count() 成员获得。

b) 如果 a) 的含义（例如处理指针和到处都有 shared_ptrs 或可能的性能开销）对您来说不可接受，我建议您简单地使用可用的工具进行内存泄漏检测（例如Valgrind，见上文），它将在程序退出时报告您的松散对象。并且无需使用侵入性帮助程序类（无论如何仅调试）跟踪对象计数，这只会弄乱您的代码，恕我直言。

Answer 6

我们曾经有一个带有内部计数器的基类并从中派生的解决方案，但我们将其全部更改为 boost::shared_ptr，它保留了引用计数器并为您清理了内存。 boost智能指针系列非常有用：
Boost 智能指针

Answer 7

我的方法，将泄漏计数输出到调试输出（通过我们的代码库中实现的 DebugPrint 函数，用您自己的调用替换该调用...）

#include <typeinfo> 
#include <string.h>
class CountedObjImpl
{
public:
        CountedObjImpl(const char* className) : mClassName(className) {}
        ~CountedObjImpl()
        {
                DebugPrint(_T("**##** Leakage count for %hs: %Iu\n"), mClassName.c_str(), mInstanceCount);
        }
        size_t& GetCounter() 
        {
                return mInstanceCount;
        }

private:
        size_t mInstanceCount = 0;
        std::string mClassName;
};

template <class Obj>
class CountedObj
{
public:
        CountedObj() { GetCounter()++; }
        CountedObj(const CountedObj& obj) { GetCounter()++; }
        ~CountedObj() { GetCounter()--; }

        static size_t OustandingObjects() { return GetCounter(); }

private:
        size_t& GetCounter()
        {
                static CountedObjImpl mCountedObjImpl(typeid(Obj).name());
                return mCountedObjImpl.GetCounter();
        }
};

示例用法：

class PostLoadInfoPostLoadCB : public PostLoadCallback, private CountedObj<PostLoadInfoPostLoadCB>

Answer 8

一些答案中讨论了向各个类添加计数器。然而，它需要选择要计数的类并以一种或另一种方式修改它们。下面的假设是，您添加此类计数器是为了查找错误，其中某些类的对象数量比预期的要多。

简要回顾一下已经提到的一些事情：对于真正的内存泄漏，当然有 valgrind:memcheck 和泄漏清理程序。然而，对于没有真正泄漏的其他场景，它们没有帮助（未清除的向量、具有从未访问过的键的映射条目、shared_ptrs 的循环，...）。

但是，由于没有提到这一点：在 valgrind 工具套件中还有 Massif，它可以为您提供有关所有已分配内存块及其分配位置的信息。但是，我们假设 valgrind:massif 也不适合您，并且您确实需要实例计数。

为了偶尔寻找错误 - 如果您愿意接受一些黑客解决方案并且上述选项不起作用 - 您可能会考虑以下内容： 如今，堆上的许多对象实际上由智能指针保存。这可能是标准库中的智能指针类，也可能是您使用的相应帮助程序库的智能指针类。技巧如下（以shared_ptr为例）：通过修补shared_ptr实现，即通过将实例计数添加到shared_ptr类，您可以一次获取许多类的实例计数器。然后，对于某些类Foo，属于shared_ptr的计数器将为您指示 Foo 类的实例数量。

当然，它不如直接将计数器添加到相应的类那么准确（不计算仅由原始指针引用的实例），但对于您的情况来说，它可能足够准确。当然，这并不是要永久更改智能指针类 - 仅在错误搜寻期间更改。至少，智能指针的实现并不太复杂，因此修补它们很简单。

Answer 9

这种方法比此处的其他解决方案简单得多。

为计数创建一个变量并将其设为静态。在构造函数中将该变量增加 +1，在析构函数中将该变量减少 -1。

确保初始化变量（它不能在标头内初始化，因为它是静态的）。

.h

// Pseudo code warning
class MyObject
{
   MyObject();
   ~MyObject();
   static int totalObjects;
}

.cpp

int MyObject::totalObjects = 0;

MyObject::MyObject()
{
   ++totalObjects;
}

MyObject::~MyObject()
{
   --totalObjects;
}

对于您创建的每个新实例，都会调用构造函数，totalObjects 会自动增加 1。