使用 Valgrind 检测内存泄漏

news2024/11/20 0:31:09

Valgrind 是一个编程工具，用于内存调试、内存泄漏检测以及性能分析。Valgrind 工具集中的 Memcheck 是用于检测内存管理和线程错误的主要工具。

参考：https://blog.csdn.net/weixin_44046545/article/details/138417524

1、安装 Valgrind

sudo apt-get install valgrind  # Debian/Ubuntu
sudo yum install valgrind      # CentOS/Fedora

2、运行 Valgrind

要使用 Valgrind 检测一个程序的内存泄漏，首先确保你的程序是带调试信息编译的（通常是 -g 编译器选项）。然后，运行以下命令：

valgrind --leak-check=full --show-leak-kinds=all --track-origins=yes ./your_program

其中 ./your_program 是你的可执行文件。

--leak-check=full：进行内存泄漏检测并给出每个泄漏的详细信息。
--show-leak-kinds=all：报告所有类型的内存泄漏。
--track-origins=yes：跟踪未初始化值的来源，有助于发现使用未初始化内存的错误。

3、分析 Valgrind 输出实例

（1）没有内存泄漏的程序

文件：no_leak.cpp

#include <iostream>

int main() {
    int* data = new int[10];  // 动态分配内存

    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        data[i] = i;
    }

    // 使用完内存后，正确释放内存
    delete[] data;

    return 0;
}

编译方法
使用下面的命令来编译这个程序，确保包含 -g 选项以便 Valgrind 可以提供关于源代码的详细信息。

g++ -g no_leak.cpp -o no_leak

使用 Valgrind 检测

运行 Valgrind 来检查内存泄漏：

valgrind --leak-check=full --show-leak-kinds=all --track-origins=yes ./no_leak

在这里插入图片描述

（2）有内存泄漏的程序

这个程序同样动态分配内存，但忘记释放内存，从而造成内存泄漏。
文件：has_leak.cpp

#include <iostream>

int main() {
    int* data = new int[10];  // 动态分配内存

    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        data[i] = i;
    }

    // 忘记释放内存
    // delete[] data;  // 这行应该被取消注释来避免内存泄漏

    return 0;
}

编译方法
同样，使用 -g 选项来编译程序：

g++ -g has_leak.cpp -o has_leak

使用 Valgrind 检测
运行 Valgrind 来检查程序是否有内存泄漏：

valgrind --leak-check=full --show-leak-kinds=all --track-origins=yes ./has_leak

在这里插入图片描述

解释输出

Memcheck, a memory error detector: 这一行表明你正在使用 Memcheck 工具，它是 Valgrind
中用于检测内存错误的一个工具。
Command: 显示了被检测的命令行。
HEAP SUMMARY: 总结了程序退出时堆内存的使用情况。
in use at exit: 程序结束时，仍然有40字节的内存在使用中，没有被释放。
total heap usage: 程序共申请了2次内存，释放了1次，总共分配了72,704字节的堆内存。
40 bytes in 1 blocks are definitely lost:
表示有40字节的内存在一个块中被“绝对丢失”，也就是说这块内存没有被释放且无法再被访问。
at 0x483C583: 内存分配发生的位置的内存地址。
operator new[](unsigned long): 内存是通过 new[] 操作符分配的。
by 0x10919E: 内存分配发生在 has_leak.cpp 的第4行。
LEAK SUMMARY: 显示了内存泄漏的总结。
definitely lost: 明确报告了40字节被泄漏。
indirectly lost: 没有间接丢失的内存。
possibly lost: 没有可能丢失的内存。
still reachable: 没有仍可达的内存。
suppressed: 没有被抑制的错误。
ERROR SUMMARY: 总结了检测到的错误数。此处显示有1个错误。