valgrind 内存泄露检测

1、Valgrind是一款用于内存调试、内存泄漏检测以及性能分析的软件开发工具。

2、Valgrind包括如下一些工具：

• Memcheck。这是valgrind应用最广泛的工具，一个重量级的内存检查器，能够发现开发中绝大多数内存错误使用情况，比如：使用未初始化的内存，使用已经释放了的内存，内存访问越界等。这也是本文将重点介绍的部分。
• Callgrind。它主要用来检查程序中函数调用过程中出现的问题。
• Cachegrind。它主要用来检查程序中缓存使用出现的问题。
• Helgrind。它主要用来检查多线程程序中出现的竞争问题。
• Massif。它主要用来检查程序中堆栈使用中出现的问题。
• Extension。可以利用core提供的功能，自己编写特定的内存调试工具。

3、Memcheck 工具主要检查下面的程序错误：

• 使用未初始化的内存 (Use of uninitialised memory)
• 使用已经释放了的内存 (Reading/writing memory after it has been free’d)
• 使用超过 malloc分配的内存空间(Reading/writing off the end of malloc’d blocks)
• 对堆栈的非法访问 (Reading/writing inappropriate areas on the stack)
• 申请的空间是否有释放 (Memory leaks – where pointers to malloc’d blocks are lost forever)
• malloc/free/new/delete申请和释放内存的匹配(Mismatched use of malloc/new/new [] vs free/delete/delete [])
• src和dst的重叠(Overlapping src and dst pointers in memcpy() and related functions)

4、内存泄露检测主要通过Memcheck工具，具体为valgrind开启选项： --tool=memcheck --leak-check=full；其检测结果针对不同的泄露情况分为下面几类(via)：

• "definitely lost" means your program is leaking memory -- fix those leaks!
• "indirectly lost" means your program is leaking memory in a pointer-based structure. (E.g. if the root node of a binary tree is "definitely lost", all the children will be "indirectly lost".) If you fix the "definitely lost" leaks, the "indirectly lost" leaks should go away.
• "possibly lost" means your program is leaking memory, unless you're doing unusual things with pointers that could cause them to point into the middle of an allocated block; see the user manual for some possible causes. Use --show-possibly-lost=no if you don't want to see these reports.
• "still reachable" means your program is probably ok -- it didn't free some memory it could have. This is quite common and often reasonable. Don't use --show-reachable=yes if you don't want to see these reports.
• "suppressed" means that a leak error has been suppressed. There are some suppressions in the default suppression files. You can ignore suppressed errors.

5、Definitely lost 重现：

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/*vg_test.cpp*/

#include <iostream>

#include <string>

usingnamespace std;

 

voidvg_test(char* p, constbool need)

{

    if(need)

    {

        p = newchar[10];

    }

}

 

intmain(intargc, char* argv[])

{

    char* p = NULL;

    vg_test(p,true);

    if(p)delete[] p;

 

    return0;

}

编译：

g++ vg_test.cpp  -o vg

内存泄露检测：

valgrind --tool=memcheck --leak-check=full --show-reachable=yes --trace-children=yes ./vg

结果：

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==28842== 10 bytes in1 blocks are definitely lost inloss record 1 of 1

==28842==    at 0x4A05CB9: operator new[](unsigned long) (vg_replace_malloc.c:199)

==28842==    by 0x4007F3: vg_test(char*, bool) (in/home/amadeuzou/Work/vg)

==28842==    by 0x40081E: main (in/home/amadeuzou/Work/vg)

==28842==

==28842== LEAK SUMMARY:

==28842==    definitely lost: 10 bytes in1 blocks.

==28842==      possibly lost: 0 bytes in0 blocks.

==28842==    still reachable: 0 bytes in0 blocks.

==28842==         suppressed: 0 bytes in0 blocks.

6、Still reachable 重现：

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#include <iostream>

#include <string>

usingnamespace std;

 

void** ptr;

intmain(intargc, char* argv[])

{

    ptr = (void**)malloc(sizeof(void*));

 

    return0;

}

编译：

g++ vg_test.cpp  -o vg

内存泄露检测：

valgrind --tool=memcheck --leak-check=full --show-reachable=yes --trace-children=yes ./vg

结果：

1

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4

5

6

7

8

9

==29535== 8 bytes in1 blocks are still reachable inloss record 1 of 1

==29535==    at 0x4A05809: malloc (vg_replace_malloc.c:149)

==29535==    by 0x40071C: main (in/home/amadeuzou/Work/vg)

==29535==

==29535== LEAK SUMMARY:

==29535==    definitely lost: 0 bytes in0 blocks.

==29535==      possibly lost: 0 bytes in0 blocks.

==29535==    still reachable: 8 bytes in1 blocks.

==29535==         suppressed: 0 bytes in0 blocks.

7、其他用法或选项：

用法: valgrind [options] prog-and-args [options]: 常用选项，适用于所有Valgrind工具

• -tool=<name> 最常用的选项。运行 valgrind中名为toolname的工具。默认memcheck。
• h –help 显示帮助信息。
• -version 显示valgrind内核的版本，每个工具都有各自的版本。
• q –quiet 安静地运行，只打印错误信息。
• v –verbose 更详细的信息, 增加错误数统计。
• -trace-children=no|yes 跟踪子线程? [no]
• -track-fds=no|yes 跟踪打开的文件描述？[no]
• -time-stamp=no|yes 增加时间戳到LOG信息? [no]
• -log-fd=<number> 输出LOG到描述符文件 [2=stderr]
• -log-file=<file> 将输出的信息写入到filename.PID的文件里，PID是运行程序的进行ID
• -log-file-exactly=<file> 输出LOG信息到 file
• -log-file-qualifier=<VAR> 取得环境变量的值来做为输出信息的文件名。 [none]
• -log-socket=ipaddr:port 输出LOG到socket ，ipaddr:port

LOG信息输出:

• -xml=yes 将信息以xml格式输出，只有memcheck可用
• -num-callers=<number> show <number> callers in stack traces [12]
• -error-limit=no|yes 如果太多错误，则停止显示新错误? [yes]
• -error-exitcode=<number> 如果发现错误则返回错误代码 [0=disable]
• -db-attach=no|yes 当出现错误，valgrind会自动启动调试器gdb。[no]
• -db-command=<command> 启动调试器的命令行选项[gdb -nw %f %p]

适用于Memcheck工具的相关选项：

• -leak-check=no|summary|full 要求对leak给出详细信息? [summary]
• -leak-resolution=low|med|high how much bt merging in leak check [low]
• -show-reachable=no|yes show reachable blocks in leak check? [no]

8、参考：
应用 Valgrind 发现 Linux 程序的内存问题
调用opencv的grabcut函数采用valgrind检测时出现疑似内存泄漏的问题讨论