OpenCV Mat的创建会导致内存泄漏问题。

Question

使用下面这段代码后，我的内存很快就满了。Valgrind显示有内存泄漏，但是所有的分配都是在栈上进行的，在函数结束时（应该）被释放。

void mult_run_time(int rows, int cols)
{
    Mat matrix(rows,cols,CV_32SC1);
    Mat row_vec(cols,1,CV_32SC1);

    /* initialize vector and matrix */
    for (int col = 0; col < cols; ++col)
    {
        for (int row = 0; row < rows; ++row)
        {
            matrix.at<unsigned long>(row,col) = rand() % ULONG_MAX;
        }

        row_vec.at<unsigned long>(1,col) = rand() % ULONG_MAX;
    }
    /* end initialization of vector and matrix*/

    matrix*row_vec;  
}

int main()
{
    for (int row = 0; row < 20; ++row)
    {
        for (int col = 0; col < 20; ++col)
        {
            mult_run_time(row,col);
        }
    }

    return 0;
}

Valgrind显示在Mat row_vec(cols,1,CV_32CS1)这一行存在内存泄漏：

==9201== 24,320 bytes in 380 blocks are definitely lost in loss record 50 of 50
==9201==    at 0x4026864: malloc (vg_replace_malloc.c:236)
==9201==    by 0x40C0A8B: cv::fastMalloc(unsigned int) (in /usr/local/lib/libopencv_core.so.2.3.1)
==9201==    by 0x41914E3: cv::Mat::create(int, int const*, int) (in /usr/local/lib/libopencv_core.so.2.3.1)
==9201==    by 0x8048BE4: cv::Mat::create(int, int, int) (mat.hpp:368)
==9201==    by 0x8048B2A: cv::Mat::Mat(int, int, int) (mat.hpp:68)
==9201==    by 0x80488B0: mult_run_time(int, int) (mat_by_vec_mult.cpp:26)
==9201==    by 0x80489F5: main (mat_by_vec_mult.cpp:59)

这是OpenCV中已知的一个bug吗，还是我漏掉了什么？

- Royi Freifeld

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这可能与此无关，但您确定 CV_32SC1 是 unsigned long 吗？我觉得它们更像是 int...（我想知道是否在未被允许的内存空间中编写，因为 unsigned long 在位数上比 int 更大） - B. Decoster

Fezvez是正确的，你实际上正在写入未分配的内存。而且结果是出乎意料的。 - Sam

将“unsigned long”更改为“int”，并将“ULONG_MAX”更改为“INT_MAX”。但内存泄漏问题仍未解决。 - Royi Freifeld

你使用的OpenCV版本是什么？ - mevatron

我正在使用OpenCV的2.3.1版本，这是目前可用的最新（稳定）版本。 - Royi Freifeld

Answer 1

在这里使用无符号长整型是没有意义的。

matrix.at<unsigned long>(row,col) = rand() % ULONG_MAX;

因为rand()总是返回一个整数，所以在总范围上没有任何收益，因此应该使用无符号整数。

在这行中：

row_vec.at<unsigned long>(1,col) = rand() % ULONG_MAX;

您正在访问超出范围的索引。在C++中，向量从0开始而不是1。并且矩阵按行存储在OpenCV中。您正在访问未分配的内存区域，这可能是Valgrind找到内存泄漏的原因。请使用：

row_vec.at<unsigned int>(col, 0) = rand() % ULONG_MAX;

我猜想您的程序并没有在调试模式下编译，因为如果是这种情况，opencv会在访问索引之前使用断言来确保您在向量的总范围内，如果您在调试模式下编译，您的程序将在执行代码期间抛出断言失败，这使得更容易追踪此类错误。我建议您从调试模式开始原型设计您的代码。

- Ian Medeiros

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哦，很酷，谢谢...我想你是对的。第一次编译OpenCV时，我使用了CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE。如果我将标志更改为DEBUG并重新编译OpenCV，它会构建调试库和发布库，并允许我定义编译模式吗？ - Royi Freifeld

重新编译代码的唯一原因，而不是使用预构建的二进制文件（链接），是为了设置使用第三方库，例如 EIGEN（链接）。如果不是这种情况，您可以直接使用预编译的二进制文件。它们已经带有调试库文件，只需链接即可抛出断言失败。它们不带调试信息，如果您想在调试期间步入 OpenCV 代码，则需要使用调试标志重新编译它。（好吧，还有另一个原因...） - Ian Medeiros

Answer 2

我同意@IanMedeiros的部分观点：这里适当的转换是unsigned int。

然而，真正的问题在于对于每种类型的Mat，只有一个正确的转换方式。查看列表，请参见此答案。该答案立即给出了灰度图像的正确转换方式。

对于多通道图像，您需要转换为Vec<mat_type，num_channels>。

opencv2库中最常见的预定义向量：

typedef Vec<uchar, 3> Vec3b; // this is how a color image gets usually loaded
typedef Vec<short, 3> Vec3s;
typedef Vec<ushort, 3> Vec3w;
typedef Vec<int, 3> Vec3i;
typedef Vec<float, 3> Vec3f;
typedef Vec<double, 3> Vec3d;

- Barney Szabolcs