C++ SongCollection类内存泄漏问题排查与修复方案咨询

问题根因 #

• 构造函数循环内共分配了19块Song类型的动态内存，所有内存的指针都存入了collection容器，仅最后一块的指针同时赋值给了类成员m_storage
• 析构函数仅释放了m_storage指向的最后1块内存，剩余18块存在collection里的动态内存完全没有释放
• std::vector::clear()仅会清空容器内存储的指针值，不会自动释放指针指向的堆内存，无法起到内存回收作用

修复方案 #

第一步：修改析构函数，遍历释放所有容器内存储的动态内存 #

SongCollection::~SongCollection() {
    // 遍历容器释放所有Song对象的堆内存
    for (Song* song : collection) {
        delete song;
    }
    // 清空容器内的空指针
    collection.clear();
    // m_storage已经随容器遍历被释放，直接置空即可
    m_storage = nullptr;
}

附加优化建议 #

• 去掉冗余的类成员m_storage，直接在循环内部定义局部Song*变量分配内存后存入容器即可，避免重复维护指针引发错误
• 构造函数中打开文件的逻辑存在bug：当前硬编码打开固定文件songs.txt，未使用传入的filename参数，和异常抛出时的提示逻辑不匹配
• 更安全的实现方案是将容器改为std::vector<std::unique_ptr<Song>>类型，不需要手动管理内存，对象生命周期结束后会自动回收堆内存，从根源避免内存泄漏问题

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Akash Shakya