为什么我的软件内存占用这么高？从内存占用过高到C++内存管理方法

背景

在尝试写一个PDF文件标注软件时，需要将PDF文件转化为图片然后再展示给用户，同时允许用户在图片上做标注。

实现概况

假设用下面3各类：PDFFile、PDFPage、Mark分别对应PDF文件，文件中的每个页面以及页面中的标注信息:

class Mark {Mark(QRect _pos);~Mark() = default;void paint();// ...
private:QRect pos;// ...
}class PDFPage {
public:PDFPage(QImage *_img);~PDFPage() = default;void paint();void addMark(Mark *mark);// ...
private:QImage *img;std::vector<Mark*> marks;// ...
}class PDFFile {
public:PDFFile(QString file_path);~PDFFile() = default;// ...
private:std::vector<PDFPage> pages;// ...
}

每次打开新的PDF文件，就会将保存PDF文件的PDFFile指针指向新的文件。

问题

上述实现貌似没什么问题，但当多次打开PDF文件时，内存占用会快速增加，每打开一个新的PDF文件，都会增加一部分内存占用，直至软件被操作系统kill。

假设为了PDF页面展示的清晰度，转化时做了放大，导致QImage占用的内存比较大。那么内存占用一直增大的原因是什么呢？

C++中常见的内存管理方法

上面代码的问题处在PDFPage的析构函数上，PDFPage用指针指向QImage，但在析构函数中并没有主动释放图片占用的大块内存，这就导致了内存泄漏，也就是程序内存一直增加直至crash。

修改PDFPage的析构函数如下，就能解决内存泄露的问题：

~PDFPage() {delete img;for (auto mark : marks) {delete mark;}
}

虽然上述析构函数能够解决内存泄漏的问题，但如果实现比较复杂，很有可能导致其他问题。

比如img的owner不够明晰，出现多次对img的delete，就可能导致crash。这也是为什么用c++实现的大型项目，内存管理是一个十分让人头疼的问题。针对每个指针，都要明晰它的owner并在不再使用时delete释放内存，小心再小心。

智能指针的出现给开发者带来了福音，用智能指针替换普通指针，开发者就不再需要手动释放内存了，也就不用担心忘记释放导致的内存泄漏，或者多次释放导致的crash问题了。

将PDFPage修改为使用智能指针，就能同时解决内存泄漏和可能存在的闪退问题。

class PDFPage {
public:PDFPage(std::shared_ptr<QImage> _img);~PDFPage() = default;void paint();void addMark(std::shared_ptr<Mark> mark);// ...
private:std::shared_ptr<QImage> img;std::vector<std::shared_ptr<Mark>> marks;// ...
}