如何使用valgrind查找内存泄漏？

Question

如何使用valgrind查找程序中的内存泄漏？

请有人帮助我并描述执行该程序的步骤吗？

我正在使用Ubuntu 10.04并且我有一个程序a.c，请帮帮我。

Answer 1

如何运行Valgrind

我想为如何使用Valgrind建立一个更详细的解释 有效地以及如何解决内存泄漏问题。不是为了侮辱OP，而是为了那些 谁来解决这个问题并且仍然是Linux的新手 - 你可能不得不这样做 在您的系统上安装Valgrind 。

sudo apt install valgrind  # Ubuntu, Debian, etc.
sudo yum install valgrind  # RHEL, CentOS, Fedora, etc.

Valgrind可以很容易地用于C / C ++代码，但甚至可以用于其他代码 正确配置语言（请参阅Python的this）。

要运行valgrind ，请将可执行文件作为参数传递（以及任何参数 程序的参数）。

valgrind --leak-check=full \
         --show-leak-kinds=all \
         --track-origins=yes \
         --verbose \
         --log-file=valgrind-out.txt \
         ./executable exampleParam1

这将在执行程序结束时生成一份报告（希望如此） 看起来像这样：

HEAP SUMMARY:
    in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
  total heap usage: 636 allocs, 636 frees, 25,393 bytes allocated

All heap blocks were freed -- no leaks are possible

ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 0 from 0)
ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 0 from 0)

我有泄漏，但 WHERE ？

所以，你有一个内存泄漏，而Valgrind并没有说任何有意义的事情。 也许，这样的事情：

5 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1
   at 0x4C29BE3: malloc (vg_replace_malloc.c:299)
   by 0x40053E: main (in /home/Peri461/Documents/executable)

让我们来看看我写的C代码：

#include <stdlib.h>

int main() {
    char* string = malloc(5 * sizeof(char)); //LEAK: not freed!
    return 0;
}

好吧，丢失了5个字节。这是怎么发生的？错误报告只是说 main和malloc。在一个更大的计划中，这将是非常麻烦的 追捕。 这是因为编译可执行文件的方式。我们可以 实际上可以获得有关错误的逐行详细信息。重新编译您的程序 带有调试标志（我在这里使用gcc）：

gcc -o executable -std=c11 -Wall main.c         # suppose it was this at first
gcc -o executable -std=c11 -Wall -ggdb3 main.c  # add -ggdb3 to it

现在有了这个调试版本， Valgrind指向了确切的代码行 分配泄露的内存！ （措辞很重要：可能没有 确切地说是泄漏的地方，但是泄漏了什么。跟踪可以帮助您找到 其中的。）

5 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1
   at 0x4C29BE3: malloc (vg_replace_malloc.c:299)
   by 0x40053E: main (main.c:4)

调试内存泄漏的技术＆amp;错误

• 利用www.cplusplus.com！它有很好的C / C ++函数文档。
• 内存泄漏的一般建议：
  • 确保您的动态分配的内存实际上已被释放。
  • 不要分配内存而忘记分配指针。
  • 除非释放旧内存，否则不要用新的指针覆盖指针。
• 内存错误的一般建议：
  • 访问并写入您确定属于您的地址和索引。记忆 错误与泄漏不同;他们往往只是IndexOutOfBoundsException 类型问题。
  • 释放后不要访问或写入内存。
• 有时候Valgrind并不总是准确指出你的错误所在。 有时你会遇到很多错误并且解决其中一个错误就会解决一个级联问题 别人的。
  • 列出代码中依赖于/依赖于的函数 ＆＃34;冒犯＆＃34;具有内存错误的代码。按照程序的执行 （甚至可能在gdb中），并寻找前提条件/后置条件错误。
  • 尝试评论＆＃34;违规＆＃34;代码块（在合理范围内，所以你的代码 仍然编译）。如果Valgrind错误消失，你就找到了它的位置。
• 如果其他所有方法都失败了，请尝试查找。 Valgrind也有documentation！

了解常见的泄漏和错误

注意你的指针

60 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1
   at 0x4C2BB78: realloc (vg_replace_malloc.c:785)
   by 0x4005E4: resizeArray (main.c:12)
   by 0x40062E: main (main.c:19)

代码：

#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>

struct _List {
    int32_t* data;
    int32_t length;
};
typedef struct _List List;

List* resizeArray(List* array) {
    int32_t* dPtr = array->data;
    dPtr = realloc(dPtr, 15 * sizeof(int32_t)); //doesn't update array->data
    return array;
}

int main() {
    List* array = calloc(1, sizeof(List));
    array->data = calloc(10, sizeof(int32_t));
    array = resizeArray(array);

    free(array->data);
    free(array);
    return 0;
}

作为助教，我经常看到这个错误。学生利用 一个局部变量并忘记更新原始指针。这里的错误是 注意到realloc实际上可以将分配的内存移动到其他地方 并更改指针的位置。然后我们离开resizeArray而不说 数组移动到的array->data。

写入无效

1 errors in context 1 of 1:
Invalid write of size 1
   at 0x4005CA: main (main.c:10)
 Address 0x51f905a is 0 bytes after a block of size 26 alloc'd
   at 0x4C2B975: calloc (vg_replace_malloc.c:711)
   by 0x400593: main (main.c:5)

代码：

#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>

int main() {
    char* alphabet = calloc(26, sizeof(char));

    for(uint8_t i = 0; i < 26; i++) {
        *(alphabet + i) = 'A' + i;
    }
    *(alphabet + 26) = '\0'; //null-terminate the string?

    free(alphabet);
    return 0;
}

请注意，Valgrind将我们指向上面的注释代码行。阵列 大小为26的索引为[0,25]，这就是*(alphabet + 26)无效的原因 写它出界了。无效写入是常见的结果 一个一个错误。查看作业操作的左侧。

读取无效

1 errors in context 1 of 1:
Invalid read of size 1
   at 0x400602: main (main.c:9)
 Address 0x51f90ba is 0 bytes after a block of size 26 alloc'd
   at 0x4C29BE3: malloc (vg_replace_malloc.c:299)
   by 0x4005E1: main (main.c:6)

代码：

#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>

int main() {
    char* destination = calloc(27, sizeof(char));
    char* source = malloc(26 * sizeof(char));

    for(uint8_t i = 0; i < 27; i++) {
        *(destination + i) = *(source + i); //Look at the last iteration.
    }

    free(destination);
    free(source);
    return 0;
}

Valgrind将我们指向上面的注释行。看看这里的最后一次迭代， 这是*(destination + 26) = *(source + 26);。但是，*(source + 26)是 再次出界，类似于无效写。无效的读取也是一个 逐个错误的常见结果。查看作业的右侧 操作

开源（U / Dys）topia

我如何知道泄漏何时是我的？我在使用时如何找到泄漏点 别人的代码？我发现了一个不是我的泄漏;我该怎么办？所有 是合法的问题。首先，2个真实世界的例子，显示2类 常见的遭遇。

Jansson：一个JSON库

#include <jansson.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    char* string = "{ \"key\": \"value\" }";

    json_error_t error;
    json_t* root = json_loads(string, 0, &error); //obtaining a pointer
    json_t* value = json_object_get(root, "key"); //obtaining a pointer
    printf("\"%s\" is the value field.\n", json_string_value(value)); //use value

    json_decref(value); //Do I free this pointer?
    json_decref(root);  //What about this one? Does the order matter?
    return 0;
}

这是一个简单的程序：它读取JSON字符串并解析它。在制作中， 我们使用库调用来为我们解析。 Jansson提供了必要的帮助 动态分配，因为JSON可以包含自身的嵌套结构。 但是，这并不意味着我们decref或＆＃34;免费＆＃34;给予我们的记忆 每个功能。实际上，我上面写的这段代码会引发一个＆＃34;无效的读取＆＃34; 和＃34;无效的写＆＃34;。当您取出decref行时，这些错误就会消失 value。

为什么呢？变量value被认为是＆＃34;借来的参考＆＃34;在Jansson API。 Jansson为您记录其记忆，您只需decref JSON结构彼此独立。这里的教训： 阅读文档。真。它有时很难理解，但是 他们告诉你为什么会发生这些事情。相反，我们有 existing questions关于此内存错误。

SDL：图形和游戏库

#include "SDL2/SDL.h"

int main(int argc, char* argv[]) {
    if (SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO|SDL_INIT_AUDIO) != 0) {
        SDL_Log("Unable to initialize SDL: %s", SDL_GetError());
        return 1;
    }

    SDL_Quit();
    return 0;
}

this code有什么问题？它一直为我泄漏~212 KiB的内存。花点时间考虑一下。我们打开SDL然后关闭。回答？没有错。

That might sound bizarre at first。说实话，图形很乱，有时你必须接受一些泄漏作为标准库的一部分。这里的教训是：你不必平息每次内存泄漏。有时您只需要suppress the leaks ，因为他们已知的问题您无法对做任何事情。 （我不允许忽略你自己的泄密！）

回答虚空

我如何知道泄漏何时是我的？
它是。 （99％肯定，无论如何）

当我使用别人的代码时，如何找到泄密点？
有可能是其他人已经找到了它。试试谷歌！如果失败了，请使用我上面给你的技能。如果失败并且您主要看到API调用并且几乎没有自己的堆栈跟踪，请参阅下一个问题。

我发现了一个不是我的泄漏;我该怎么办？
是!大多数API都有报告错误和问题的方法。使用它们！帮助回复您在项目中使用的工具！

进一步阅读

感谢你和我在一起这么久。我希望你能学到一些东西，因为我试图倾向于广泛的人们得出这个答案。我希望你在路上问过一些事情：C＆＃39的内存分配器是如何工作的？实际上是内存泄漏和内存错误？它们与段错误有什么不同？ Valgrind如何运作？如果您有任何这些，请满足您的好奇心：

• More about malloc, C's memory allocator
• Definition of a segmentation fault
• Definition of a memory leak
• Definition of a memory access error
• How does Valgrind work?

Answer 2

试试这个：

valgrind --leak-check=full -v ./your_program

只要安装了valgrind，它就会通过你的程序告诉你出了什么问题。它可以为您提供指针和可能发现泄漏的大致位置。如果你是段错误，请尝试通过gdb运行它。

Answer 3

你可以运行：

valgrind --leak-check=full --log-file="logfile.out" -v [your_program(and its arguments)]

Answer 4

您可以按照以下步骤在.bashrc文件中创建别名

alias vg='valgrind --leak-check=full -v --track-origins=yes --log-file=vg_logfile.out'

因此，每当您要检查内存泄漏时，只需简单地做

vg ./<name of your executable> <command line parameters to your executable>

这将在当前目录中生成Valgrind日志文件。