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一次Windows CE下调试内存泄露的经历

jackyhwei 发布于 2010-01-31 01:00 点击:次 
这是一个电子仪表程序,代码从串口读取汽车数据,包括车速,油亮,车轮转速等等,然后解析数据,并把数据显示在屏幕上。在研华7230的开发板上运行,结果不出10秒钟就弹出对话框,Out of Memory!
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上周二,软院的万老师打电话告诉我,说汽车学院以前写的一个Windows CE程序内存泄露比较严重。想让我帮忙调试一下。结果上一周都没有时间,昨天周一到软院上课的时候,听王老师说那个泄露程序已经惊动了同济大学校长万钢,因为他要拿那个程序给领导演示,不能再拖了。偶颇有点临危受命的感觉。晚上下了课,就一头扎到研发中心的机器前,开始工作。
这是一个电子仪表程序,代码从串口读取汽车数据,包括车速,油亮,车轮转速等等,然后解析数据,并把数据显示在屏幕上。在研华7230的开发板上运行,结果不出10秒钟就弹出对话框,Out of Memory! Win CE这个小嵌入式系统,每个进程只有32M的虚拟地址空间。他那个程序本身就有4M的样子(因为有太多的图片)。
我首先想到的是把这个程序在Windows上重新编译运行,因为毕竟这段代码没有用到什么Windows CE特有的函数,全是通用的Win32 API。而且在Windows下调试内存泄露还有大量的工具和经验可以利用。说干就干,打开VC6,新建一个工程,Copy文件,编译,几个小Error拦不住我,马上一个Executable File就出来了。下面安装在GTEC时候常用的LeakDiag和Numega的BoundsChecker。但是,出乎我意料的是,这个程序无论是用LeakDiag还是BoundsChecker,都没有检测到大规模的内存泄露,只有一个HBRUSH的HANDLE没有释放,这个不可能成为Out Of Memory的原因。而且使用Windows的任务管理器和Performance Monitor查看,进程的物理内存,虚拟内存和GDI句柄数都很稳定,没有上升。第一次尝试失败了。
但是,这个程序在Windows CE开发板上跑,的确是会内存泄露的。下面,我想到既然在Windows下面不会泄露,那么会不会是研华提供的BSP的显示驱动程序有内存泄露呢?这个主意马上被我否决了。如果是显示驱动有内存泄露,根本不用等到跑这个程序才会Out of Memory。单单跑Windows CE就足以让整个系统Crash了。
走到这步,内存泄漏的原因我也说不清了。那就先看看到底是哪些代码在泄。好在Microsft为Windows CE提供了Remote Performance Monitor工具,通过ActiveSync,我们可以在PC机上远程查看Windows CE上的一些信息。这样,通过查看那个程序的Heap Memory使用情况,不就可以找到内存泄露的地方了么?
我打开Platform Builder,使用研华的BSP重新编译了一个支持ActiveSync的平台,然后在这个平台上跑了一下那个程序,泄漏依旧。打开EVC,终于,现在可以借助ActiveSync一步一步地在远程开发板上调试了。首先启动应用程序,然后再打开Remote Performance Monitor监测进程的Heap Memory。经过几个回合的查找,我终于找到是在这个程序的计时器重画的时候,有五个函数导致内存泄露,五个函数的代码差不多,大致都像下面一样:

void CEvcFCVDlg::ClockPainting_N(double dblClockStartData, double dblClockEndData, double dblClockStartAngel, double dblClockEndAngel, double dblClockData, int nClockLength, int nClockLengthOffset, int nStartWidth, int nEndWidth, int nColorRGB, int nPicture, CPoint CPOrintalOffset)
{
int nWidth;
  int nHeight;
 
  int nPenWidth=0;
  CRect crecXY;
  CRect rect;
  int xLength=0;
      int yLength=0;
 
     CWnd* pWnd=GetDlgItem(nPicture);
  CDC* pDC=pWnd->GetDC();
  pWnd->UpdateWindow();
  pWnd->GetWindowRect(rect);
  pWnd->GetWindowRect(crecXY);
 
  nWidth=rect.Width();
  nHeight=rect.Height();
    
  CDC  MemDC;
  CBitmap  MemBitmap;
 
  MemDC.CreateCompatibleDC (NULL);
  MemBitmap.CreateCompatibleBitmap(pDC,nWidth,nHeight);
    
  CBitmap *pOldBit=MemDC.SelectObject(&MemBitmap);
     MemDC.FillSolidRect(0,0,nWidth,nHeight,RGB(255,255,255));
 
     //////////////////////////////////////////////  
 pWnd->GetClientRect(rect);

 BITMAP bm;
 CDC dcMem;

 m_bmpN.GetObject(sizeof(bm),&bm);   
 dcMem.CreateCompatibleDC(pDC);
 
    CBitmap *pOldBMP =(CBitmap*)dcMem.SelectObject(&m_bmpN);
    
  MemDC.BitBlt( (rect.right-bm.bmWidth)/2,(rect.bottom-bm.bmHeight)/2,bm.bmWidth,bm.bmHeight,&dcMem,0,0,SRCCOPY);
    
  dcMem.SelectObject(pOldBMP);
  
  /////////////////////////////////////////
  double dblADk=-1;//计算作图角度时的系数。
  double dblClockAngel;
  if((dblClockEndAngel-dblClockStartAngel)<0){
  dblADk=(360+(dblClockEndAngel-dblClockStartAngel))/(dblClockEndData-dblClockStartData);
  }
  else{
  dblADk=(dblClockEndAngel-dblClockStartAngel)/(dblClockEndData-dblClockStartData);
  }
 
  nClockLength=(nClockLength)/(nStartWidth-nEndWidth);
 
  //计算dblClockAngel,最后化成弧度;
  dblClockAngel=(3.1416/180)*((dblClockData-dblClockStartData)*dblADk+dblClockStartAngel);
 
    
  xLength=crecXY.Width()/2+CPOrintalOffset.x;
     yLength=crecXY.Height()/2+CPOrintalOffset.y;
 
  for(int i=nStartWidth;i>nEndWidth;--i)
  {
  nPenWidth=i;
  CPen newPen(PS_SOLID,nPenWidth,nColorRGB);//RGB(0,0,255)
     CPen* pOldPen=MemDC.SelectObject(&newPen);
     MemDC.MoveTo(xLength+nClockLengthOffset*cos(dblClockAngel),yLength+nClockLengthOffset*sin(dblClockAngel));
  MemDC.LineTo((nClockLength*(nStartWidth-i)+nClockLengthOffset)*cos(dblClockAngel)+xLength,(nClockLength*(nStartWidth-i)+nClockLengthOffset)*sin(dblClockAngel)+yLength);    
 
  if(i==nStartWidth)
  MemDC.SetPixel(xLength+nClockLengthOffset*cos(dblClockAngel),yLength+nClockLengthOffset*sin(dblClockAngel),nColorRGB);
   
  MemDC.SelectObject(pOldPen);
  }
     //////////////////////////////////////////////
 
  pDC->BitBlt(0,0,nWidth,nHeight,&MemDC,0,0,SRCCOPY);
  pWnd->ReleaseDC (pDC);   
  MemBitmap.DeleteObject();
  MemDC.DeleteDC();
}

然后,我又调试了几轮,最后终于把泄漏的代码定位到了这一行:
MemBitmap.CreateCompatibleBitmap(pDC,nWidth,nHeight);
也就是说,创建的Bitmap没有被释放掉。但是,这段代码的最后面,的确有MemBitmap.DeleteObject();来释放bitmap阿。我打开Windows CE的MSDN,查找CreaeteCompatibleBitmap和DeleteObject的解释,一会儿,我的目光锁定在了DeleteObject的解释上:Zero indicates that the specified handle is not valid or that the handle is currently selected into a device context. 对!会不会是DeleteObject失败了呢?我把那句话改成了BOOL fRet = MemBitmap.DeleteObject(); 果然,返回值是0!再仔细查看一下上面的代码,我发现这个时候MemBitmap的确被MemDC占用!好,既然是这样,在
pDC->BitBlt(0,0,nWidth,nHeight,&MemDC,0,0,SRCCOPY);
pWnd->ReleaseDC (pDC);
两句之间添加一行MemDC->SelectObject(pOldBit); 然后再跑一下,果然,DeleteObject成功了!那么,内存泄漏是否就此解决了呢?我把代码编译成Release版本,然后在开发板上重新跑了起来,结果真没让人失望,10分钟过去了,那个讨厌的Out of Memory对话框还没有跳出来。搞定!这个时候,机房关门的时间也到了。颇有点最后一刻投篮中的扭转乾坤的感觉!
回招待所的路上,我都很兴奋,好久都没有从Coding中体会到成就感的乐趣了,记得刚刚转到软院,写那个简单的扫雷和画图的时候,当实现了扫雷的递归翻开和画图的Redo, UnDo的时候,曾经有过这样的感觉。回到招待所,给GF发了条短信,希望她也能分享我的快乐。
总结一下,可以有这么一些经验教训:
1. Windows CE和Windows虽然都使用Win 32 API作为编程接口,但是API内部的实现是不一样的。同样的代码,那个程序在Windows下Bitmap可以正常删除,但是在CE下,DeleteObject就失败了。
2. Windows下的调试技巧,还是可以拿来Windows CE上用的。就像那本书上说的“It’s still Windows Programming”
3. 不要轻易去怀疑是操作系统的bug,遇到问题先从自己那里着手。
4. Enjoy the joy of coding!

(何宗键)
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本文出处:blogcn.com 作者:何宗键
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