引言
對于C++的開發者來說，記憶體洩露是一類耗時的bug。檢查記憶體洩露總是讓人很抓狂，如果出問題的代碼不是你寫的，或者代碼量很大的時候，事情就更糟糕了。
現在市場上有很多工具可以用于檢查分析記憶體洩露的問題，但是一般都不是免費的。Windbg是一款功能強大又可免費使用的記憶體洩露檢查工具，通過Windbg可以初步定位懷疑有記憶體洩露的代碼位置。COM接口相關的問題在本文檔中不涉及。
Windbg是微軟提供的一款功能強大的使用者核心空間調試器，可以從以下位址下載下傳
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/ff551063(v=vs.85).aspx
使用Windbg
使用Windbg的準備：
-
在symbol file 中配置Microsoft Symbol Servers的 目錄
在Windbg的File==>Symbol File Path中輸入：
SRV*d:\symbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols
d:\symbols表示從Microsoft Symbol Servers下載下傳的符号檔案存放目錄，若從未下載下傳過系 統的符号檔案，Windbg會自動下載下傳。
-
在Symbol File Path中輸入自己程式的PDB檔案目錄（包括DLL的PDB），可添加 多個，以分号隔開如：
D:\myApp\pdb;SRV*d:\symbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols
自己程式的PDB目錄放在前面，Windbg查找較快。
-
配置作業系統标記，開啟可能有記憶體洩露程式的使用者堆棧跟蹤。利用gflags工具很 容易實作（gflags同樣也是微軟Windbg工具之一），安裝Windbg時會同時安裝該工 具。使用如下的指令行實作
gflags.exe /i MemoryLeak.exe +ust
MemoryLeak.exe是懷疑有記憶體洩露的程式，隻需要exe名稱，不用路徑。
- 配置Source File Path，輸入相關的程式代碼目錄，多個目錄用分号隔開
-
配置Image File Path，輸入相關程式的2進制檔案目錄，包括exe\dll，多個目錄用分 号隔開
以下利用Test2.exe作為測試程式，相關代碼如下：
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{ while(1)
{
AllocateMemory();
}
return 0;
}
void AllocateMemory()
{
int* a = new int[2000];
ZeroMemory(a, 8000);
Sleep(1);
}
下圖是運作gflags的截圖
配置好Windbg後，運作存在記憶體洩露的程式，在Windbg中加載該程式，File==>Attach to a Process，或者使用快捷鍵F6，如下圖
WinDebug查找記憶體洩露 
WinDebug查找記憶體洩露 加載Test2.exe後，Test2.exe會暫停運作，在Windbg中輸入指令（有關heap的指令參考Windbg的幫助文檔，有詳細介紹）
!heap -s
會得到類似如下的輸出内容
0:001> !heap -s
NtGlobalFlag enables following debugging aids for new heaps:
validate parameters
stack back traces
Heap Flags Reserv Commit Virt Free List UCR Virt Lock Fast
(k) (k) (k) (k) length blocks cont. heap
-----------------------------------------------------------------------------
00150000 58000062 1024 12 12 1 1 1 0 0 L
00250000 58001062 64 24 24 15 1 1 0 0 L
00260000 58008060 64 12 12 10 1 1 0 0
00330000 58001062 64576 47404 47404 13 4 1 0 0
-----------------------------------------------------------------------------
繼續運作Test2.exe一段時間後，在Windbg中暫停，再次運作指令
!heap -s
得到輸出
0:001> !heap -s
NtGlobalFlag enables following debugging aids for new heaps:
validate parameters
stack back traces
Heap Flags Reserv Commit Virt Free List UCR Virt Lock Fast
(k) (k) (k) (k) length blocks cont. heap
-----------------------------------------------------------------------------
00150000 58000062 1024 12 12 1 1 1 0 0 L
00250000 58001062 64 24 24 15 1 1 0 0 L
00260000 58008060 64 12 12 10 1 1 0 0
00330000 58001062 261184 239484 239484 14 4 1 0 0
-----------------------------------------------------------------------------
加粗字段部分顯示了有增長的堆資訊，上面的輸出顯示堆00330000 有增長。
執行指令
!heap -stat –h 00330000
該指令會顯示有增長堆的統計資訊，輸出如下：
0:001> !heap -stat -h 00330000
heap @ 00330000
group-by: TOTSIZE max-display: 20
size #blocks total ( %) (percent of total busy bytes)
1f64 76c6 - e905f58 (99.99)
1800 1 - 1800 (0.00)
824 2 - 1048 (0.00)
238 2 - 470 (0.00)
244 1 - 244 (0.00)
4c 5 - 17c (0.00)
b0 2 - 160 (0.00)
86 2 - 10c (0.00)
50 3 - f0 (0.00)
74 2 - e8 (0.00)
38 4 - e0 (0.00)
48 3 - d8 (0.00)
c4 1 - c4 (0.00)
62 2 - c4 (0.00)
be 1 - be (0.00)
b8 1 - b8 (0.00)
ae 1 - ae (0.00)
ac 1 - ac (0.00)
55 2 - aa (0.00)
a4 1 - a4 (0.00)
加粗部分顯示有0x76c6個1f64 （8036即代碼中2000*4）大小的記憶體塊被配置設定，如此大量同樣大小的記憶體塊配置設定，可以猜測這就可能是記憶體洩露的地方。
下一步是擷取到這些被配置設定記憶體的位址，使用指令
!heap -flt s 1f64
該指令掉其它的記憶體塊，隻顯示大小為1f64 的記憶體塊資訊
輸出結果如下：
0:001> !heap -flt s 1f64
_HEAP @ 150000
_HEAP @ 250000
_HEAP @ 260000
_HEAP @ 330000
HEAP_ENTRY Size Prev Flags UserPtr UserSize - state
003360e0 03f0 0000 [07] 003360e8 01f64 - (busy)
00338060 03f0 03f0 [07] 00338068 01f64 - (busy)
00339fe0 03f0 03f0 [07] 00339fe8 01f64 - (busy)
0033bf60 03f0 03f0 [07] 0033bf68 01f64 - (busy)
0033dee0 03f0 03f0 [07] 0033dee8 01f64 - (busy)
01420040 03f0 03f0 [07] 01420048 01f64 - (busy)
01421fc0 03f0 03f0 [07] 01421fc8 01f64 - (busy)
01423f40 03f0 03f0 [07] 01423f48 01f64 - (busy)
01425ec0 03f0 03f0 [07] 01425ec8 01f64 - (busy)
01427e40 03f0 03f0 [07] 01427e48 01f64 - (busy)
01429dc0 03f0 03f0 [07] 01429dc8 01f64 - (busy)
0142bd40 03f0 03f0 [07] 0142bd48 01f64 - (busy)
0142dcc0 03f0 03f0 [07] 0142dcc8 01f64 - (busy)
0142fc40 03f0 03f0 [07] 0142fc48 01f64 - (busy)
01431bc0 03f0 03f0 [07] 01431bc8 01f64 - (busy)
01433b40 03f0 03f0 [07] 01433b48 01f64 - (busy)
01435ac0 03f0 03f0 [07] 01435ac8 01f64 - (busy)
01437a40 03f0 03f0 [07] 01437a48 01f64 - (busy)
014399c0 03f0 03f0 [07] 014399c8 01f64 - (busy)
0143b940 03f0 03f0 [07] 0143b948 01f64 - (busy)
0143d8c0 03f0 03f0 [07] 0143d8c8 01f64 - (busy)
0143f840 03f0 03f0 [07] 0143f848 01f64 - (busy)
014417c0 03f0 03f0 [07] 014417c8 01f64 - (busy)
01443740 03f0 03f0 [07] 01443748 01f64 - (busy)
014456c0 03f0 03f0 [07] 014456c8 01f64 - (busy)
01447640 03f0 03f0 [07] 01447648 01f64 - (busy)
014495c0 03f0 03f0 [07] 014495c8 01f64 - (busy)
0144b540 03f0 03f0 [07] 0144b548 01f64 - (busy)
0144d4c0 03f0 03f0 [07] 0144d4c8 01f64 - (busy)
0144f440 03f0 03f0 [07] 0144f448 01f64 - (busy)
014513c0 03f0 03f0 [07] 014513c8 01f64 - (busy)
01453340 03f0 03f0 [07] 01453348 01f64 - (busy)
014552c0 03f0 03f0 [07] 014552c8 01f64 - (busy)
01457240 03f0 03f0 [07] 01457248 01f64 - (busy)
014591c0 03f0 03f0 [07] 014591c8 01f64 - (busy)
0145b140 03f0 03f0 [07] 0145b148 01f64 - (busy)
0145d0c0 03f0 03f0 [07] 0145d0c8 01f64 - (busy)
0145f040 03f0 03f0 [07] 0145f048 01f64 - (busy)
01460fc0 03f0 03f0 [07] 01460fc8 01f64 - (busy)
01462f40 03f0 03f0 [07] 01462f48 01f64 - (busy)
01464ec0 03f0 03f0 [07] 01464ec8 01f64 - (busy)
01466e40 03f0 03f0 [07] 01466e48 01f64 - (busy)
01468dc0 03f0 03f0 [07] 01468dc8 01f64 - (busy)
任意找到一行UsrPtr 對應列的值，使用如下指令顯示該UsrPtr 對應的調用堆棧
!heap -p -a UsrPtr
選擇上述輸出中加粗的一行，執行指令!heap -p -a 0143d8c8後可以得到如下的輸出
0:001> !heap -p -a 0143d8c8
address 0143d8c8 found in
_HEAP @ 330000
HEAP_ENTRY Size Prev Flags UserPtr UserSize - state
0143d8c0 03f0 0000 [07] 0143d8c8 01f64 - (busy)
Trace: 0025
7c96d6dc ntdll!RtlDebugAllocateHeap+0x000000e1
7c949d18 ntdll!RtlAllocateHeapSlowly+0x00000044
7c91b298 ntdll!RtlAllocateHeap+0x00000e64
102c103e MSVCR90D!_heap_alloc_base+0x0000005e
102cfd76 MSVCR90D!_heap_alloc_dbg_impl+0x000001f6
102cfb2f MSVCR90D!_nh_malloc_dbg_impl+0x0000001f
102cfadc MSVCR90D!_nh_malloc_dbg+0x0000002c
102db25b MSVCR90D!malloc+0x0000001b
102bd691 MSVCR90D!operator new+0x00000011
102bd71f MSVCR90D!operator new[]+0x0000000f
4113d8 Test2!AllocateMemory+0x00000028
41145c Test2!wmain+0x0000002c
411a08 Test2!__tmainCRTStartup+0x000001a8
41184f Test2!wmainCRTStartup+0x0000000f
7c816fd7 kernel32!BaseProcessStart+0x00000023
加粗字型部分即為代碼中出現記憶體洩露的位置。
PS：有時!heap -s指令并不能找出有明顯增長的堆。這時可以先用 !heap -stat -h 指令将所有堆的block 和 size列出來，找到可能有增長的堆，再用指令 !heap -flt s SIZE (SIZE即為懷疑的堆大小)