valgrind工具使用

Valgrind的最新版是3.2.3，该版本包含下列工具：

1、memcheck：检查程序中的内存问题，如泄漏、越界、非法指针等。

2、callgrind：检测程序代码覆盖，以及分析程序性能。

3、cachegrind：分析CPU的cache命中率、丢失率，用于进行代码优化。

4、helgrind：用于检查多线程程序的竞态条件。

5、massif：堆栈分析器，指示程序中使用了多少堆内存等信息。

6、lackey：

7、nulgrind：

本文使用的是内存检测工具memcheck

memcheck最常用的工具，用来检测程序中出现的内存问题，所有对内存的读写都会被检测到，一切对malloc、free、new、delete的调用都会被捕获。所以，它能检测以下问题：

1、对未初始化内存的使用；

2、读/写释放后的内存块；

3、读/写超出malloc分配的内存块；

4、读/写不适当的栈中内存块；

5、内存泄漏，指向一块内存的指针永远丢失；

6、不正确的malloc/free或new/delete匹配；

7、memcpy()相关函数中的dst和src指针重叠。

这些问题往往是C/C++程序员最头疼的问题，Memcheck能在这里帮上大忙。

 

为了更形象的说明使用方法，在此以一段简短的程序片段为例，说明Valgrind工具检查内存问的方法，具体操作如下：

1. 编写一段有内存泄露和内存越界的代码片段

• #include <thread>
• #include <cstring>
• #include <cstdio>
• #include <cstdlib>
• #include <new>
• #include <thread>
• #include <cstring>
•  
• struct  TEST
• {
•     int a;
•     int b;
• };
• void dddfd(int a)
• {
•     TEST* p= new dddda23;
•     memset(p,0,20);
•     unsigned char* pp        = (unsigned char*)malloc(100*1024*1024);
• }
• int main()
• {
•     dddfd(1);
• }

                                                          图1 有内存泄漏的程序片段

2. 运行valgrind工具，给出检测分析报告

valgrind --leak-check=full --show-leak-kinds=all --tool=memcheck ./a.out

检测结果如图2所示，“definitely lost”说明程序肯定存在内存泄露；（“possibly lost”）

说明程序可能存在内存泄露，两处泄漏位置在dddfd（）函数，

invalid write of size 4 内存写越界

                                                                       图2 Valgrind检测结果

3. 修改代码，正常释放内存，检测结果正常

• #include <thread>
• #include <cstring>
• #include <cstdio>
• #include <cstdlib>
• #include <new>
• #include <thread>
• #include <cstring>
•  
• struct  TEST
• {
•     int a;
•     int b;
• };
• void dddfd(int a)
• {
•     TEST* p= new dddda23;
•     memset(p,0,20);
•     unsigned char* pp        = (unsigned char*)malloc(100*1024*1024);
•     free(pp);
•     delete p;
• }
• int main()
• {
•     dddfd(1);
• }

修改后内存检测结果如下图3所示，无内存使用问题：

                                                                 图4 valgrind检测结果

4.Massif是一个内存剖析工具。通过不断的取程序堆的快照来达到监视程序内存分配的目的。

实例代码：

                                                

执行命令 valgrind --tool=massif ./a.out

得到一个massif文件： massif.out.29862 (29862为进程id)

使用ms_print massif.out.29862 解析文件得到如下解析结果：