内存泄漏检测工具 - valgrind 的使用

Valgrind 简介

Valgrind 是 Linux 下一套开源的仿真调试工具；包含 Memcheck，Cachegrind，Helgrind，Callgrind，Massif 等。

本文主要介绍的是 Memcheck，如何使用 valgrind 来检测内存泄漏；

Memcheck 工具

Memcheck 工具是 valgrind 中最常用的工具，用来检测程序中出现的内存问题，他能检如下问题：

• 使用未初始化内存。
• 使用释放后内存。
• 使用超出 malloc 分配的内存块。
• 对堆栈的非法访问。
• 内存泄漏。
• 不正确的 malloc/free 或 new/delete 匹配。
• memcpy() 相关函数中的 dst 和 src 指针重叠。

Valgrind 安装

Valgrind 的安装方式很简单，CentOS 下使用 yum 安装，Ubuntu 下使用 apt 装即可。我的环境是CentOS7：

sudo yum install valgrind

 Valgrind 使用

准备一个有内存泄漏的小 demo 方便进行测试。如下所示为 main.cpp ：

#include 
 
void f(void) {
    int* x = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
    x[10] = 0;  // 使用超出 malloc 分配的内存
}               // x 内存未释放
 
int main() {
 
    f();
    return 0;
}

首先我们编译出可执行文件，并使用 -g 编译程序以包含调试信息。这样 valgrind 可以准确的获取内存泄漏等问题的行号。

g++ -g -o main main.cpp

然后使用 valgrind 检测 main 程序：

valgrind --tool=memcheck --leak-check=full ./main

其中 --tool=memcheck 指明使用的工具，如不指明，默认为 Memcheck 工具。

--leak-check=full 打开内存泄漏检测器。，执行结果如下： 

 输出可以很清晰的看到，在 main.cpp 的第 5 行，无效的写入了 4 字节。在 main.cpp 的第 4 行，泄露了 40 bytes 大小的内存。definitely lost 表示明确的泄漏，是必须要进行修复的。

但是 valgrind 有一个缺点就是要随着程序跑一段时间，才能检测到内存泄漏问题，关于已经启动的进程发生内存泄露问题，暂时还不知道该如何解决。