Linux下內存問題檢測神器：Valgrind

在寫大型C/C++工程時不免會發生內存泄漏現象，系統編程中一個重要的方面就是有效地處理與內存相關的問題。你的工做越接近系統，你就須要面對越多的內存問題。有時這些問題很是瑣碎，而更多時候它會演變成一個調試內存問題的惡夢。 常見的內存問題一共七種：1. 動態內存泄露；2. 資源泄露，好比文件指針不關閉；3. 動態內存越界；4.數組內存越界；5.動態內存double free；6.使用野指針，即未初始化的指針；7.釋放野指針，即未初始化的指針。 內存問題很是難定位，對於小工程來講，簡單去檢查代碼中new和delete的匹配對數就基本能定位到問題，可是一旦代碼量上升到以萬單位時，僅靠肉眼檢查來定位問題那就很是困難了，因此咱們須要利用工具幫助咱們找出問題所在。在Linux系統下內存檢測工具首推Valgrind，一款很是好用的開源內存管理框架。Valgrind實際上是一個工具集，內存錯誤檢測只是它衆多功能的一個，但咱們用得最多的功能正是它——memcheck。 該工具能夠檢測下列與內存相關的問題 : 未釋放內存的使用 對釋放後內存的讀/寫 對已分配內存塊尾部的讀/寫 內存泄露 不匹配的使用malloc/new/new[] 和 free/delete/delete[] 重複釋放內存 首先安裝Valgrind很是簡單： //valgrind下載：http://valgrind.org/downloads/valgrind-3.12.0.tar.bz2valgrind安裝：1. tar -jxvf valgrind-3.12.0.tar.bz22. cd valgrind-3.12.03. ./configure4. make5. sudo make install 下面開始講解Valgrind的應用場景。 注意: 下面討論的全部測試代碼都應該使用gcc/g++而且加上-g選項。 1. 使用未初始化的內存（使用野指針） 這裏咱們定義了一個指針p，但並未給他開闢空間，即他是一個野指針，但咱們卻使用它了。 Valgrind檢測出咱們程序使用了未初始化的變量，但並未檢測出內存泄漏。 2.在內存被釋放後進行讀/寫（使用野指針） p所指向的內存被釋放了，p變成了野指針，可是咱們卻繼續使用這片內存。 Valgrind檢測出咱們使用了已經free掉的內存，並給出這片內存是哪裏分配哪裏釋放的。 3.從已分配內存塊的尾部進行讀/寫（動態內存越界） 咱們動態地分配了一段數組，但咱們在訪問個數組時發生了越界讀寫，程序crash掉。 Valgrind檢測出越界的位置。 注意：Valgrind不檢查靜態分配數組的使用狀況！因此對靜態分配的數組，Valgrind表示無能爲力！好比下面的例子，程序crash掉，咱們殊不知道爲何。 4.內存泄漏 內存泄漏的緣由在於沒有成對地使用malloc/free和new/delete，好比下面的例子。 Valgrind會給出程序中malloc和free的出現次數以判斷是否發生內存泄漏，好比對上面的程序運行memcheck，Valgrind的記錄顯示上面的程序用了1次malloc，卻調用了0次free，明顯發生了內存泄漏！ 上面提示了咱們可使用--leak-check=full進一步獲取內存泄漏的信息，好比malloc和free的具體行號。 5. 不匹配地使用malloc/new/new[] 和 free/delete/delete[] 正常使用new/delete和malloc/free是這樣子的： 而不匹配地使用malloc/new/new[] 和 free/delete/delete[]則會被提示mismacth： 6.兩次釋放內存 double free的狀況一樣是根據malloc/free的匹配對數來體現的，好比free多了一次，Valgrind也會提示。 固然，Valgrind也不是萬能的。Valgrind也有沒法找到問題的時候，有些問題只能經過不斷的review代碼找到了癥結。發現問題，解決問題，畢竟是末流。最好的方法，就是不引入內存問題。這能夠經過良好的代碼風格和設計來實現的。 文末也給你們，分享主要有C/C++，Linux，Nginx，ZeroMQ，MySQL，Redis，fastdfs，MongoDB，ZK，流媒體，CDN，P2P，K8S，Docker，TCP/IP，協程，DPDK技術，面試技巧方面的資料技術討論。 感興趣的朋友能夠加羣：812855908