Linux 下利用 Valgrind 进行内存调试

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• 一、概述
• 二、Valgrind 的使用
• • 1、基本格式
  • 2、Valgrind 工具集
  • 3、Memcheck
  • • 3.1 使用未初始化的内存
    • 3.2 内存泄漏
    • 3.3 在内存被释放后进行读/写
    • 3.4 内存块的尾部进行读/写
  • 4、常见错误
• 三、分析内存泄漏的使用技巧
• • 1、Valgrind 协调 GDB 工作
  • 2、利用 /proc 定位问题
  • 3、使用 top、ps 识别异常进程
  • • 3.1 使用 top
    • 3.2 使用 ps

---

一、概述

Valgrind 是一个开源的内存调试和性能分析工具，用于帮助开发者找出程序中的内存错误，如内存泄漏、使用未初始化的内存、非法内存访问等问题。它在 Linux 平台上广泛使用，并且支持下多种处理器架构。

二、Valgrind 的使用

1、基本格式

valgrind --tool=memcheck -–gen-suppressions=all -–show-leak-kinds=all --log-file=<filename> --leak-check=yes ./your_app arg1 arg2...

• valgrind：这是一个内存调试工具集，其中的 memcheck 是其中的一个工具，它用于检查内存相关的错误。
• -–gen-suppressions=all：误报是内存泄漏排查中的常见现象。使用该参数，我们可以标记那些误报，生成抑制规则，让 Valgrind 在后续的检查中忽略这些特定的情况。
• –show-leak-kinds=all：显示所有的内存泄漏信息。
• –log-file=<filename>：这是一个选项，用于指定 Valgrind 输出的日志文件的文件名。你可以将 <filename> 替换为你想要的文件名或路径。
• –leak-check=yes：这个选项告诉 Valgrind 在程序运行结束后检查内存泄漏。它将会列出程序中存在的任何未释放的内存。（还有一种写法：--leak-check=full，意思是一样的）
• ./your_app：这里应该是你要检查的可执行文件的路径。将 your_app 替换为你的程序的实际名称。
• arg1 arg2…：这些是你的程序可能需要的命令行参数。用空格分隔，替换为你程序实际需要的参数。

2、Valgrind 工具集

Valgrind 工具集包含多个工具，每个工具都针对不同的调试、分析和性能优化任务。以下是 Valgrind 工具集中一些常用的工具：

1. Memcheck：这是 Valgrind 最常用的工具之一，用于检测程序中的内存错误，例如内存泄漏、未初始化的内存读取、非法内存访问等。
2. Cachegrind：用于模拟缓存和分支预测器的行为，帮助优化程序的缓存使用和执行路径。
3. Callgrind：用于程序性能分析，跟踪函数调用关系和执行次数，帮助找出程序中的性能瓶颈。
4. Helgrind：专门用于检测多线程程序中的并发错误，如数据竞争、死锁等问题。
5. Massif：用于分析程序的堆内存使用情况，包括堆分配、释放和堆内存的快照。
6. DHAT (Dynamic Heap Analysis Tool)：用于深入分析程序的堆内存分配情况，帮助找出内存分配和使用方面的问题。
7. BBV(Basic Block Vectors)：可用于收集程序中基本块的统计信息，帮助理解程序的执行路径和性能特征。

每个工具都有其特定的用途和优势，可以根据需要选择合适的工具来进行程序调试、性能优化或内存分析。

接下来主要是介绍 Memcheck 工具的使用。

3、Memcheck

Valgrind 在内存检测方面主要有四个使用场景：

1. 使用未初始化的内存
2. 内存泄漏
3. 在内存被释放后进行读/写
4. 内存块的尾部进行读/写

3.1 使用未初始化的内存

首先看一个例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){
   
   
    char *p;
    char c = *p;

    printf("\n [%c]\n", c);

    return 0;
}

目录

• 一、概述
• 二、Valgrind 的使用
• • 1、基本格式
  • 2、Valgrind 工具集
  • 3、Memcheck
  • • 3.1 使用未初始化的内存
    • 3.2 内存泄漏
    • 3.3 在内存被释放后进行读/写
    • 3.4 内存块的尾部进行读/写
  • 4、常见错误
• 三、分析内存泄漏的使用技巧
• • 1、Valgrind 协调 GDB 工作
  • 2、利用 /proc 定位问题
  • 3、使用 top、ps 识别异常进程
  • • 3.1 使用 top
    • 3.2 使用 ps

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一、概述

Valgrind 是一个开源的内存调试和性能分析工具，用于帮助开发者找出程序中的内存错误，如内存泄漏、使用未初始化的内存、非法内存访问等问题。它在 Linux 平台上广泛使用，并且支持下多种处理器架构。

二、Valgrind 的使用

1、基本格式

valgrind --tool=memcheck -–gen-suppressions=all -–show-leak-kinds=all --log-file=<filename> --leak-check=yes ./your_app arg1 arg2...

• valgrind：这是一个内存调试工具集，其中的 memcheck 是其中的一个工具，它用于检查内存相关的错误。
• -–gen-suppressions=all：误报是内存泄漏排查中的常见现象。使用该参数，我们可以标记那些误报，生成抑制规则，让 Valgrind 在后续的检查中忽略这些特定的情况。
• –show-leak-kinds=all：显示所有的内存泄漏信息。
• –log-file=<filename>：这是一个选项，用于指定 Valgrind 输出的日志文件的文件名。你可以将 <filename> 替换为你想要的文件名或路径。
• –leak-check=yes：这个选项告诉 Valgrind 在程序运行结束后检查内存泄漏。它将会列出程序中存在的任何未释放的内存。（还有一种写法：--leak-check=full，意思是一样的）
• ./your_app：这里应该是你要检查的可执行文件的路径。将 your_app 替换为你的程序的实际名称。
• arg1 arg2…：这些是你的程序可能需要的命令行参数。用空格分隔，替换为你程序实际需要的参数。

2、Valgrind 工具集

Valgrind 工具集包含多个工具，每个工具都针对不同的调试、分析和性能优化任务。以下是 Valgrind 工具集中一些常用的工具：

1. Memcheck：这是 Valgrind 最常用的工具之一，用于检测程序中的内存错误，例如内存泄漏、未初始化的内存读取、非法内存访问等。
2. Cachegrind：用于模拟缓存和分支预测器的行为，帮助优化程序的缓存使用和执行路径。
3. Callgrind：用于程序性能分析，跟踪函数调用关系和执行次数，帮助找出程序中的性能瓶颈。
4. Helgrind：专门用于检测多线程程序中的并发错误，如数据竞争、死锁等问题。
5. Massif：用于分析程序的堆内存使用情况，包括堆分配、释放和堆内存的快照。
6. DHAT (Dynamic Heap Analysis Tool)：用于深入分析程序的堆内存分配情况，帮助找出内存分配和使用方面的问题。
7. BBV(Basic Block Vectors)：可用于收集程序中基本块的统计信息，帮助理解程序的执行路径和性能特征。

每个工具都有其特定的用途和优势，可以根据需要选择合适的工具来进行程序调试、性能优化或内存分析。

接下来主要是介绍 Memcheck 工具的使用。

3、Memcheck

Valgrind 在内存检测方面主要有四个使用场景：

1. 使用未初始化的内存
2. 内存泄漏
3. 在内存被释放后进行读/写
4. 内存块的尾部进行读/写

3.1 使用未初始化的内存

首先看一个例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){
   
   
    char *p;
    char c = *p;

    printf("\n [%c]\n", c);

    return 0;
}

本文标签： 内存LinuxValgrind