c++中的多线程内存分析

Multithread Memory Profiling in C++

本文关键字：内存多线程 c++ 更新时间：2023-10-16

我正在分析应用程序中多个线程的内存使用情况。我希望能够跟踪正在运行的任何给定线程的最大分配/当前分配。为了做到这一点，我计划对malloc/free进行干预。在每次调用malloc期间，我会在一个静态映射中更新特定线程的分配记录，该映射将线程id与其特定的元数据记录关联起来。我目前在退出过程中遇到问题。我认为问题在于，当调用所有析构函数进行清理时，必须销毁保护它的静态映射和锁。但是，我插入的mallos/frees在更新分析元数据结构之前获得了锁。最终，锁被销毁，但是后续调用malloc/free会导致试图获取不再存在的锁，从而导致段错误。

我关心的另一个问题是，在我插入的malloc中生成了对malloc的内部调用，以分配映射中的条目。

在每个线程的基础上分析内存使用的方法有什么想法吗?对跟踪每个线程使用情况的数据结构有什么建议吗?上面的方法看起来合理吗?还是有其他的方法来解决这个问题?

如果您将"额外的"数据存储为分配本身的一部分(之前更容易，但之后也可以这样做——只需要在某个地方确定大小)，那么您根本不需要任何锁。再多一点内存。当然，您需要使用原子来更新任何项列表。

如果你看这个答案:

在自定义堆上设置内存

，想象HeapAlloc和HeapFree分别是malloc和free。然后添加代码来存储正在用于分配的线程。

因此，不使用映射，只需更新链表(使用原子来防止多次更新)。当然，这使得对每个线程进行最新的测量变得有点困难，您将不得不扫描分配列表。

当然，这只适用于直接调用malloc和free。

通过"注入"一个替换的malloc/free函数(根据另一篇文章中的原则构建，但当然不使用原始的malloc来分配内存，也不使用free来释放内存)，可以实现相同的原则。

这是一件很复杂的事情，并使其适用于所有情况。有许多问题你会错过，只有通过尝试和错误才能发现。我应该知道，我一直负责构建一个工具来做你想做的事情。我们从1999年开始这样做，从2002年开始商业化。

如果你使用的是Windows, c++内存验证器可以给你每个线程的分析统计。http://www.softwareverify.com/cpp-memory.php。

对象选项卡和大小选项卡都有线程子选项卡，允许您查看每个线程的数据。您还可以在Analysis选项卡上运行高级查询，这将允许您以每个线程为基础查看数据。

把你的时间花在你的工作上，而不是写工具。