[C++知识库]浅谈QT内存泄漏

01前言

?? 前几天，项目开展了一次代码初次评审。会上，领导指出一些可能会带来内存泄漏的代码，如下图所示：

图中的pLayout在new的时候没有指定任何父对象，且MainWindow的析构函数中也没有对pLayout做delete操作，这意味着为pLayout申请的内存空间在程序运行期间是一直没有得到释放的。实际上，项目代码中，还有许多这种“隐患”：一个单例类的成员变量在new的时候没有指定父对象、一个静态类的成员在new的时候没有指定父对象……

这些“隐患”为何在目前程序运行时没有暴露出问题？基于这个疑惑，我研究了QT的半自动化的内存管理，并结合实验进行结果验证，现将分析过程记录下来

02 QT半自动化内存管理要点

1. QObject及其派生类的对象，如果其parent非0，那么其parent析构时会析构该对象
2. QWidget及其派生类的对象，可以设置 Qt::WA_DeleteOnClose 标志位(当close时会析构该对象)
3. QAbstractAnimation派生类的对象，可以设置 QAbstractAnimation::DeleteWhenStopped
4. QRunnable::setAutoDelete()、MediaSource::setAutoDelete()
5. 父子关系：父对象、子对象、父子关系。这是Qt中所特有的，与类的继承关系无关，传递参数与parent有关（基类、派生类，或父类、子类，这是对于派生体系来说的，与parent无关）

03实验过程详解

1. 堆空间的内存泄漏与改进方法实践实例

继承QWidget类的Test类，通过new为其分配内存，没有设置WA_DeleteOnclose属性且使用完后也没有delete

实验结果：关闭testWidget窗口后，没有调用其析构函数打印“test delete”信息。直到程序结束之前testWidget的申请的内存空间都未被释放

改进方法A

为testWidget窗口设置Qt::WA_DeleteOnClose属性

实验结果：关闭testWidget窗口后，调用了其析构函数，内存被释放了

改进方法B

不设置Qt::WA_DeleteOnClose属性，但是在new完testWidget后，程序退出前调用testWidget的delete函数

实验结果：关闭testWidget窗口后，调用了其析构函数，内存也被释放了

实验结论：QWidget及其派生类的对象，可以设置 Qt::WA_DeleteOnClose 标志位(当close时会析构该对象)或者手动delete来释放内存

1. 栈空间的内存实践实例

1. 不采用new，为testWidget分配栈空间，不设置Qt::WA_DeleteOnClose属性，不手动delete

实验结果：关闭窗口时调用了testWidget的析构函数，内存被释放了

1. testWidget不采用new创建，直接将对象建议在栈空间，但设置Qt::WA_DeleteOnClose属性或者使用后delete &testWidget

实验结果：程序崩溃了,在第一次尝试delete testWidget时就出错

实验结论：delete栈上分配的地址会出错

1. 父对象和子对象析构的实践实例

1. 将testWidget的父对象设置为mainwindow

实验结果：关闭窗口后，正常打印析构信息。程序退出前，先释放testWidget的空间，再释放mainwindow的空间（两者都是分配到栈空间）

1. 调整mainwindow和testWidget的构造顺序

实验结果：程序崩溃

分析原因：mainwindow析构时会将其子对象testWidget也析构，但testWidget是分配到栈空间上的，delete栈上的空间会出错。

1. 将testWidget分配到堆上，指定父对象为mainwindow，并在程序退出前delete mainwindow

实验结果：delete mainwindow时，会将testWidget也一并delete

1. 将testWidget作为mainwindow的成员，但在构造时不指定父对象，在main函数中delete mainwindow

实验结果：应用程序退出前只有mainwindow被析构了

实验结论：

1. 析构函数总是出现在对象的生命期结束之时，静态对象在程序运行结束之时析构。
2. 对象的构造和析构的关系是栈数据结构中的入栈和出栈的关系。
3. 指定了父对象的子对象，在父对象被析构时，会将其一并析构掉

1. Malloc分配的内存空间实践实例

新建一个malloc_class，将malloc_class作为mainwindow的成员，在mallocClass的构造函数里面用malloc申请500M内存，在mainwindow放置一个button，点击button就delete malloc_class，在任务管理器中看500M内存是否有被释放。对于malloc_class的new操作，测试了两种情况：

1. new malloc_class时不指定父对象
2. new malloc_class时指定它的父对象为mainwindow

实验结果：两种情况一样的结果，点击button，在delete testWidget后，在testThread中申请的500M空间都没有被释放

猜想是不是因为malloc的空间并没有指定父对象，异想天开的又测试了另外一种情况：直接创建malloc_class时用malloc为其分配内存，再在button的槽函数里delete malloc_class

实验结果：程序崩溃了……

查阅资料得知：malloc只能为POD类型数据（一个类或结构体通过二进制拷贝后还能保持数据不变，具体解释自查资料）分配内存，其他的必须用new分配内存。Malloc函数分配内存空间时并不调用构造函数，同样free函数再回收空间时也不调用析构函数。

实验结论：malloc分配的内存空间都要自己管理，与QT的父子对象同步析构没有关系。也就是说应该再次明确：指定父对象的并且基于QObject为基类的对象才会同步析构

注意：malloc的空间只是一个虚拟内存，一定要初始化或者写数据才会有物理内存的体现

04总结

对于在应用程序中不是常驻的对象，应习惯为其指定父对象，或着用完之后手动delete；对于应用程序中常驻的对象，即便在应用程序结束后操作系统会释放其使用的内存，也不建议随性new没有parent的对象。总之，养成严格处理内存分配和释放内存的好习惯，要清楚自己在编码时使用了哪些内存，什么时候需要释放，不定时关注程序的内存占用率。