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c - 如何使用 valgrind 查找内存泄漏？

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？

我正在使用 Ubuntu 10.04 并且我有一个程序 a.c ，请帮帮我。

最佳答案

如何运行 Valgrind

不要侮辱 OP，但是对于那些遇到这个问题并且仍然是 Linux 新手的人 - 你可能需要在你的系统上安装 Valgrind 。

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

Valgrind 很容易用于 C/C++ 代码，但甚至可以用于其他
正确配置时的语言(参见 this 了解 Python)。

要运行 Valgrind ，将可执行文件作为参数传递(连同任何
程序参数)。
valgrind --leak-check=full \
         --show-leak-kinds=all \
         --track-origins=yes \
         --verbose \
         --log-file=valgrind-out.txt \
         ./executable exampleParam1

简而言之，这些标志是:
  • --leak-check=full :“将详细显示每个单独的泄漏”
  • --show-leak-kinds=all :在“完整”报告中显示所有“确定的、间接的、可能的、可达的”泄漏类型。
  • --track-origins=yes :比速度更喜欢有用的输出。这会跟踪未初始化值的来源，这对于内存错误非常有用。如果 Valgrind 慢得令人无法接受，请考虑关闭。
  • --verbose :可以告诉您程序的异常行为。重复更多细节。
  • --log-file :写入文件。当输出超过终端空间时很有用。

    • 最后，您希望看到如下所示的 Valgrind 报告:
    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，但在哪里？

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

    我们也来看看我写的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。它怎么发生的？错误报告只是说main 和 malloc 。在更大的程序中，这将非常麻烦
    追捕。 这是因为可执行文件是如何编译的 。我们可以
    实际上逐行详细了解出了什么问题。重新编译你的程序
    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 指向确切的代码行
    分配泄漏的内存! (措辞很重要:它可能不会
    正是您的泄漏所在，但泄漏了什么。跟踪帮助您找到
    在哪里。)
    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)

    调试内存泄漏和错误的技术
  • 使用 www.cplusplus.com !它有关于 C/C++ 函数的大量文档。
  • 内存泄漏的一般建议:
  • 确保动态分配的内存确实被释放。
  • 不要分配内存，忘记分配指针。
  • 除非旧内存被释放，否则不要用新指针覆盖指针。
  • 内存错误的一般建议:
  • 访问和写入您确定属于您的地址和索引。内存
    错误不同于泄漏；他们通常只是 IndexOutOfBoundsException类型问题。
  • 释放内存后不要访问或写入内存。
  • 有时您的泄漏/错误可以相互关联，就像 IDE 发现您尚未键入结束括号一样。解决一个问题可以解决其他问题，所以寻找一个看起来很好的罪魁祸首并应用以下一些想法:
  • 列出代码中依赖/依赖于
    具有内存错误的“违规”代码。跟踪程序的执行
    (甚至可能在 gdb 中)，并寻找前置条件/​​后置条件错误。这个想法是在关注分配内存的生命周期的同时跟踪程序的执行。
  • 尝试注释掉“违规”的代码块(在合理范围内，因此您的代码
    仍然编译)。如果 Valgrind 错误消失，您就找到了它的位置。
  • 如果所有其他方法都失败，请尝试查找。 Valgrind 也有 documentation!


    • 常见泄漏和错误概览

    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)

    和代码:
    #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
    一个局部变量并且忘记更新原始指针。这里的错误是
    注意到 realloc 实际上可以将分配的内存移到其他地方
    并更改指针的位置。然后我们离开 resizeArray 没有告诉
    数组移动到的 array->data。

    无效写入
    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)

    和代码:
    #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 将我们指向上面注释的代码行。数组
    大小为 26 的索引为 [0,25]，这就是为什么 *(alphabet + 26) 是无效的
    写——它越界了。无效写入是以下情况的常见结果
    一对一错误。查看赋值操作的左侧。

    无效读取
    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)

    和代码:
    #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
    再次越界，类似于无效写入。无效读取也是一个
    一对一错误的常见结果。查看作业的右侧
    手术。

    开源 (U/Dys) 乌托邦

    我怎么知道什么时候泄漏是我的？我在使用时如何发现我的泄漏
    别人的代码？我发现了一个不属于我的泄漏；我应该做些什么吗？全部
    是合法的问题。首先，2 个真实世界的例子展示了 2 类
    常见的相遇。

    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:它读取一个 JSON 字符串并解析它。在制作中，
    我们使用库调用来为我们进行解析。 Jansson 使必要的
    动态分配，因为 JSON 可以包含自身的嵌套结构。
    然而，这并不意味着我们 decref 或“释放”给我们的内存
    每一个功能。事实上，我上面写的这段代码同时抛出了“无效读取”
    和“无效写入”。当您取出 decref 行时，这些错误就会消失
    对于 value 。

    为什么？变量 value 被认为是 Jansson 中的“借用引用”
    应用程序接口(interface)。 Jansson 为您跟踪其内存，您只需 decrefJSON 结构彼此独立。这里的教训:
    阅读文档 。真的。有时很难理解，但
    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？它始终为我泄漏约 212 KiB 的内存。花点时间考虑一下。我们打开然后关闭 SDL。回答？没有任何错误。

    That might sound bizarre at first。说实话，图形很乱，有时你不得不接受一些泄漏作为标准库的一部分。这里的教训: 你不需要平息每个内存泄漏 。有时你只需要 suppress the leaks 因为它们是你无法做任何事情的已知问题。 (这不是我允许忽略你自己的泄漏!)

    对空虚的回答

    我怎么知道什么时候泄漏是我的？
    这是。 (无论如何，99% 肯定)

    当我使用别人的代码时，如何找到我的漏洞？
    很有可能其他人已经找到了。试试谷歌!如果失败，请使用我上面给你的技能。如果失败并且您主要看到 API 调用而很少看到您自己的堆栈跟踪，请参阅下一个问题。

    我发现了一个不属于我的泄漏；我应该做些什么吗？
    是的!大多数 API 都有报告错误和问题的方法。使用它们!帮助回馈您在项目中使用的工具!

    进一步阅读

    谢谢你陪我这么久。我希望你已经学到了一些东西，因为我试图倾向于得到这个答案的广泛人群。我希望你一路上问过一些事情:C 的内存分配器是如何工作的？什么是内存泄漏和内存错误？它们与段错误有何不同？ Valgrind 是如何工作的？如果你有这些，请一定要满足你的好奇心:
  • 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?

    • 关于c - 如何使用 valgrind 查找内存泄漏？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/5134891/

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