Valgrind學習之

 

Valgrind學習之一

一、Valgrind的簡介

             

     Valgrind是一款用於內存調試、內存泄漏檢測以及性能分析的軟件開發工具。Valgrind這個名字取自北歐神話中英靈殿的入口。

   Valgrind的最初作者是Julian Seward,他於2006年由於在開發Valgrind上的工作獲得了第二屆Google-O'Reilly開源代碼獎。

   Valgrind遵守GNU通用公共許可證條款,是一款自由軟件。

     到3.6.1版本爲止,Valgrind支持{x86,amd64,arm,ppc32,ppc64}-linux and {x86,amd64}-darwin (Mac OS X).

 

二、Valgrind的安裝

    

     1.在官方網站下載最新的valgrind-3.6.1.tar.bz2

     2.使用root用戶登陸linux操作系統
     3.進入/usr/local/src目錄下面

        [root@localhost ~]# cd /usr/local/src/
     4.解壓valgrind-3.6.1.tar.bz2
        [root@localhost ~]# bzip2 -d valgrind-3.6.1.tar.bz2
        [root@localhost ~]# tar xvf *.tar
     5.進入valgrind-3.6.1/目錄

        [root@localhost ~]# cd valgrind-3.6.1
     6. 按順序執行 ./configure; make; make install;

        [root@localhost ~]# ./configure && make && make install

 

三、Valgrind工具介紹

      

      Valgrind工具包包含多個工具,如Memcheck,Cachegrind,Helgrind, Callgrind,Massif。下面分別介紹個工具的作用:
      1、Memcheck

        Memcheck探測程序中內存管理存在的問題。它檢查所有對內存的讀/寫操作,並截取所有的malloc/new/free/delete調用。因此memcheck工具能夠探測到以下問題:
           a、使用未初始化的內存 (Use of uninitialised memory) 
           b、使用已經釋放了的內存 (Reading/writing memory after it has been free’d)
           c、使用超過 malloc分配的內存空間(Reading/writing off the end of malloc’d

               blocks)
           d、對堆棧的非法訪問 (Reading/writing inappropriate areas on the stack)
           e、申請的空間是否有釋放 (Memory leaks – where pointers to malloc’d

               blocks are lost forever) 
           f、malloc/free/new/delete申請和釋放內存的匹配(Mismatched use of

              malloc/new/new [] vs free/delete/delete [])
           g、src和dst的重疊(Overlapping src and dst pointers in memcpy() and related

              functions)
      2、Callgrind
            Callgrind收集程序運行時的一些數據,函數調用關係等信息,還可以有選擇地進行cache 模擬。在運行結束時,它會把分析數據寫入一個文件。callgrind_annotate可以把這個文件的內容轉化成可讀的形式。
      3、Cachegrind 
            Cachegrind是一個cache剖析器。它模擬執行CPU中的L1, D1和L2 cache,因此它能很精確的指出代碼中的cache未命中。如果你需要,它可以打印出cache未命中的次數,內存引用和發生cache未命中的每一行代碼,每一個函數,每一個模塊和整個程序的摘要。如果你要求更細緻的信息,它可以打印出每一行機器碼的未命中次數。在x86和amd64 上,cachegrind通過CPUID自動探測機器的cache配置,所以在多數情況下它不再需要更多的配置信息了。

      4、Helgrind
           它主要用來檢查多線程程序中出現的競爭問題。Helgrind 尋找內存中被多個線程訪問,而又沒有一貫加鎖的區域,這些區域往往是線程之間失去同步的地方,而且會導致難以發掘的錯誤。Helgrind實現了名爲” Eraser” 的競爭檢測算法,並做了進一步改進,減少了報告錯誤的次數。
      5、Massif
           堆棧分析器,它能測量程序在堆棧中使用了多少內存,告訴我們堆塊,堆管理塊和棧的大小。Massif能幫助我們減少內存的使用,在帶有虛擬內存的現代系統中,它還能夠加速我們程序的運行,減少程序停留在交換區中的機率。

 

四、Valgrind用法

   基本選項:
這些選項對所有工具都有效。

       -h --help
              顯示所有選項的幫助,包括內核和選定的工具兩者。

       --help-debug
              和--help相同,並且還能顯示通常只有Valgrind的開發人員使用的調試
              選項。

       --version
              顯示Valgrind內核的版本號。工具可以有他們自已的版本號。這是一種
              保證工具只在它們可以運行的內核上工作的一種設置。這樣可以減少在
              工具和內核之間版本兼容性導致奇怪問題的概率。

       -q --quiet
              安靜的運行,只打印錯誤信息。在進行迴歸測試或者有其它的自動化測
              試機制時會非常有用。

       -v --verbose
              顯示詳細信息。在各個方面顯示你的程序的額外信息,例如:共享對象
              加載,使用的重置,執行引擎和工具的進程,異常行爲的警告信息。重
              復這個標記可以增加詳細的級別。

       -d     調試Valgrind自身發出的信息。通常只有Valgrind開發人員對此感興趣。
              重複這個標記可以產生更詳細的輸出。如果你希望發送一個bug報告,通
              過-v -v -d -d生成的輸出會使你的報告更加有效。

       --tool=<toolname> [default: memcheck]
              運行toolname指定的Valgrind,例如,Memcheck, Addrcheck, Cachegrind,
              等等。

       --trace-children=<yes|no> [default: no]
              當這個選項打開時,Valgrind會跟蹤到子進程中。這經常會導致困惑,而
              且通常不是你所期望的,所以默認這個選項是關閉的。

       --track-fds=<yes|no> [default: no]
              當這個選項打開時,Valgrind會在退出時打印一個打開文件描述符的列表。
              每個文件描述符都會打印出一個文件是在哪裏打開的棧回溯,和任何與此
              文件描述符相關的詳細信息比如文件名或socket信息。


       --time-stamp=<yes|no> [default: no]
              當這個選項打開時,每條信息之前都有一個從程序開始消逝的時間,用天,
              小時,分鐘,秒和毫秒錶示。

       --log-fd=<number> [default: 2, stderr]
              指定Valgrind把它所有的消息都輸出到一個指定的文件描述符中去。默認值
              2, 是標準錯誤輸出(stderr)。注意這可能會干擾到客戶端自身對stderr
              的使用, Valgrind的輸出與客戶程序的輸出將穿插在一起輸出到stderr。

       --log-file=<filename>
              指定Valgrind把它所有的信息輸出到指定的文件中。實際上,被創建文件的
              文件名是由filename、'.'和進程號連接起來的(即<filename>.<pid>),
              從而每個進程創建不同的文件。

       --log-file-exactly=<filename>
              類似於--log-file,但是後綴".pid"不會被添加。如果設置了這個選項,
              使用Valgrind跟蹤多個進程,可能會得到一個亂七八糟的文件。           

       --log-file-qualifier=<VAR>
              當和--log-file一起使用時,日誌文件名將通過環境變量$VAR來篩選。這
              對於MPI程序是有益的。更多的細節,查看手冊2.3節 "註解"。

       --log-socket=<ip-address:port-number>
              指定Valgrind輸出所有的消息到指定的IP,指定的端口。當使用1500端口
              時,端口有可能被忽略。如果不能建立一個到指定端口的連接,Valgrind
              將輸出寫到標準錯誤(stderr)。這個選項經常和一個Valgrind監聽程序一
              起使用。更多的細節,查看手冊2.3節 "註解"。


錯誤相關選項:
       這些選項適用於所有產生錯誤的工具,比如Memcheck, 但是Cachegrind不行。

       --xml=<yes|no> [default: no]
              當這個選項打開時,輸出將是XML格式。這是爲了使用Valgrind的輸出做爲
              輸入的工具,例如GUI前端更加容易些。目前這個選項只在Memcheck時生效。

       --xml-user-comment=<string>
              在XML開頭 附加用戶註釋,僅在指定了--xml=yes時生效,否則忽略。

       --demangle=<yes|no> [default: yes]
              打開/關閉C++的名字自動解碼。默認打開。當打開時,Valgrind將嘗試着把
              編碼過的C++名字自動轉回初始狀態。這個解碼器可以處理g++版本爲2.X,
              3.X或4.X生成的符號。

              一個關於名字編碼解碼重要的事實是,禁止文件中的解碼函數名仍然使用
              他們未解碼的形式。Valgrind在搜尋可用的禁止條目時不對函數名解碼,
              因爲這將使禁止文件內容依賴於Valgrind的名字解碼機制狀態, 會使速度
              變慢,且無意義。

       --num-callers=<number> [default: 12]
              默認情況下,Valgrind顯示12層函數調用的函數名有助於確定程序的位置。
              可以通過這個選項來改變這個數字。這樣有助在嵌套調用的層次很深時確定
              程序的位置。注意錯誤信息通常只回溯到最頂上的4個函數。(當前函數,和
              它的3個調用者的位置)。所以這並不影響報告的錯誤總數。

              這個值的最大值是50。注意高的設置會使Valgrind運行得慢,並且使用更多
              的內存,但是在嵌套調用層次比較高的程序中非常實用。

       --error-limit=<yes|no> [default: yes]
              當這個選項打開時,在總量達到10,000,000,或者1,000個不同的錯誤,
              Valgrind停止報告錯誤。這是爲了避免錯誤跟蹤機制在錯誤很多的程序
              下變成一個巨大的性能負擔。

       --error-exitcode=<number> [default: 0]
              指定如果Valgrind在運行過程中報告任何錯誤時的退出返回值,有兩種情
              況;當設置爲默認值(零)時,Valgrind返回的值將是它模擬運行的程序的
              返回值。當設置爲非零值時,如果Valgrind發現任何錯誤時則返回這個值。
              在Valgrind做爲一個測試工具套件的部分使用時這將非常有用,因爲使測
              試工具套件只檢查Valgrind返回值就可以知道哪些測試用例Valgrind報告
              了錯誤。

       --show-below-main=<yes|no> [default: no]
              默認地,錯誤時的棧回溯不顯示main()之下的任何函數(或者類似的函數像
              glibc的__libc_start_main(),如果main()沒有出現在棧回溯中);這些大
              部分都是令人厭倦的C庫函數。如果打開這個選項,在main()之下的函數也
              將會顯示。

       --suppressions=<filename> [default: $PREFIX/lib/valgrind/default.supp]
              指定一個額外的文件讀取不需要理會的錯誤;你可以根據需要使用任意多
              的額外文件。

       --gen-suppressions=<yes|no|all> [default: no]
              當設置爲yes時,Valgrind將會在每個錯誤顯示之後自動暫停並且打印下
              面這一行:
                  ---- Print suppression ? --- [Return/N/n/Y/y/C/c] ----


              這個提示的行爲和--db-attach選項(見下面)相同。

              如果選擇是,Valgrind會打印出一個錯誤的禁止條目,你可以把它剪切然後
              粘帖到一個文件,如果不希望在將來再看到這個錯誤信息。

              當設置爲all時,Valgrind會對每一個錯誤打印一條禁止條目,而不向用戶
              詢問。

              這個選項對C++程序非常有用,它打印出編譯器調整過的名字。

              注意打印出來的禁止條目是儘可能的特定的。如果需要把類似的條目歸納
              起來,比如在函數名中添加通配符。並且,有些時候兩個不同的錯誤也會
              產生同樣的禁止條目,這時Valgrind就會輸出禁止條目不止一次,但是在
              禁止條目的文件中只需要一份拷貝(但是如果多於一份也不會引起什麼問
              題)。並且,禁止條目的名字像<在這兒輸入一個禁止條目的名字>;名字並
              不是很重要,它只是和-v選項一起使用打印出所有使用的禁止條目記錄。

       --db-attach=<yes|no> [default: no]
              當這個選項打開時,Valgrind將會在每次打印錯誤時暫停並打出如下
              一行:

                  ---- Attach to debugger ? --- [Return/N/n/Y/y/C/c] ----

              按下回車,或者N、回車,n、回車,Valgrind不會對這個錯誤啓動調試器。

              按下Y、回車,或者y、回車,Valgrind會啓動調試器並設定在程序運行的
              這個點。當調試結束時,退出,程序會繼續運行。在調試器內部嘗試繼續
              運行程序,將不會生效。

              按下C、回車,或者c、回車,Valgrind不會啓動一個調試器,並且不會再
              次詢問。

              注意:--db-attach=yes與--trace-children=yes有衝突。你不能同時使用
              它們。Valgrind在這種情況下不能啓動。

              2002.05: 這是一個歷史的遺留物,如果這個問題影響到你,請發送郵件並
              投訴這個問題。

              2002.11:如果你發送輸出到日誌文件或者到網絡端口,我猜這不會讓你有
              任何感覺。不須理會。

       --db-command=<command> [default: gdb -nw %f %p]
              通過--db-attach指定如何使用調試器。默認的調試器是gdb.默認的選項
              是一個運行時擴展Valgrind的模板。 %f會用可執行文件的文件名替換,
              %p會被可執行文件的進程ID替換。

              這指定了Valgrind將怎樣調用調試器。默認選項不會因爲在構造時是否檢
              測到了GDB而改變,通常是/usr/bin/gdb.使用這個命令,你可以指定一些
              調用其它的調試器來替換。

              給出的這個命令字串可以包括一個或多個%p %f擴展。每一個%p實例都被
              解釋成將調試的進程的PID,每一個%f實例都被解釋成要調試的進程的可
              執行文件路徑。           

       --input-fd=<number> [default: 0, stdin]
              使用--db-attach=yes和--gen-suppressions=yes選項,在發現錯誤時,
              Valgrind會停下來去讀取鍵盤輸入。默認地,從標準輸入讀取,所以關閉
              了標準輸入的程序會有問題。這個選項允許你指定一個文件描述符來替代
              標準輸入讀取。

       --max-stackframe=<number> [default: 2000000]
              棧的最大值。如果棧指針的偏移超過這個數量,Valgrind則會認爲程序是
              切換到了另外一個棧執行。

              如果在程序中有大量的棧分配的數組,你可能需要使用這個選項。
              valgrind保持對程序棧指針的追蹤。如果棧指針的偏移超過了這個數量,
              Valgrind假定你的程序切換到了另外一個棧,並且Memcheck行爲與棧指
              針的偏移沒有超出這個數量將會不同。通常這種機制運轉得很好。然而,
              如果你的程序在棧上申請了大的結構,這種機制將會表現得愚蠢,並且
              Memcheck將會報告大量的非法棧內存訪問。這個選項允許把這個閥值設置
              爲其它值。

              應該只在Valgrind的調試輸出中顯示需要這麼做時才使用這個選項。在這
              種情況下,它會告訴你應該指定的新的閥值。

              普遍地,在棧中分配大塊的內存是一個壞的主意。因爲這很容易用光你的
              棧空間,尤其是在內存受限的系統或者支持大量小堆棧的線程的系統上,
              因爲Memcheck執行的錯誤檢查,對於堆上的數據比對棧上的數據要高效
              很多。如果你使用這個選項,你可能希望考慮重寫代碼在堆上分配內存
              而不是在棧上分配。

MALLOC()相關的選項:
       對於使用自有版本的malloc() (例如Memcheck和massif),下面的選項可以使用。
       --alignment=<number> [default: 8]
              默認Valgrind的malloc(),realloc(), 等等,是8字節對齊地址的。這
              是大部分處理器的標準。然而,一些程序可能假定malloc()等總是返回
              16字節或更多對齊的內存。提供的數值必須在8和4096區間之內,並且
              必須是2的冪數。

非通用選項:
       這些選項可以用於所有的工具,它們影響Valgrind core的幾個特性。大部分人不
       會用到這些選項。

       --run-libc-freeres=<yes|no> [default: yes]
       GNU C庫(libc.so),所有程序共用的,可能會分配一部分內存自已用。通
              常在程序退出時釋放內存並不麻煩 -- 這裏沒什麼問題,因爲Linux內核在
              一個進程退出時會回收進程全部的資源,所以這只是會造成速度慢。
            
              glibc的作者認識到這樣會導致內存檢查器,像Valgrind,在退出時檢查
              內存錯誤的報告glibc的內存泄漏問題,爲了避免這個問題,他們提供了
              一個__libc_freeres()例程特別用來讓glibc釋放分配的所有內存。
              因此Memcheck在退出時嘗試着去運行__libc_freeres()。

              不幸的是,在glibc的一些版本中,__libc_freeres是有bug會導致段錯誤的。
              這在Red Hat 7.1上有特別聲明。所以,提供這個選項來決定是否運行
              __libc_freeres。如果你的程序看起來在Valgrind上運行得很好,但是在
              退出時發生段錯誤,你可能需要指定--run-libc-freeres=no來修正,這將
              可能錯誤的報告libc.so的內存泄漏。

       --sim-hints=hint1,hint2,...
              傳遞雜湊的提示給Valgrind,輕微的修改模擬行爲的非標準或危險方式,
              可能有助於模擬奇怪的特性。默認沒有提示打開。小心使用!目前已知
              的提示有:
              o lax-ioctls: 對ioctl的處理非常不嚴格,唯一的假定是大小是正確的。
              不需要在寫時緩衝區完全的初始化。沒有這個,用大量的奇怪的ioctl
              命令來使用一些設備驅動將會非常煩人。
              o enable-inner:打開某些特殊的效果,當運行的程序是Valgrind自身時。

       --kernel-variant=variant1,variant2,...
              處理系統調用和ioctls在這個平臺的默認核心上產生不同的變量。這有助
              於運行在改進過的內核或者支持非標準的ioctls上。小心使用。如果你不
              理解這個選項做的是什麼那你幾乎不需要它。已經知道的變量有:
              o bproc: 支持X86平臺上的sys_broc系統調用。這是爲了運行在BProc,
              它是標準Linux的一個變種,有時用來構建集羣。

       --show-emwarns=<yes|no> [default: no]
              當這個選項打開時,Valgrind在一些特定的情況下將對CPU仿真產生警告。
              通常這些都是不引人注意的。

       --smc-check=<none|stack|all> [default: stack]
              這個選項控制Valgrind對自我修改的代碼的檢測。Valgrind可以不做檢測,
              可以檢測棧中自我修改的代碼,或者任意地方檢測自我修改的代碼。注意
              默認選項是捕捉絕大多數情況,到目前我們瞭解的情況爲止。使用all選項
              時會極大的降低速度。(但是用none選項運行極少影響速度,因爲對大多數
              程序,非常少的代碼被添加到棧中)


調試VALGRIND選項:
       還有一些選項是用來調試Valgrind自身的。在運行一般的東西時不應該需要的。
       如果你希望看到選項列表,使用--help-debug選項。

內存檢查選項:
       --leak-check=<no|summary|yes|full> [default: summary]
              當這個選項打開時,當客戶程序結束時查找內存泄漏。內存泄漏意味着
              有用malloc分配內存塊,但是沒有用free釋放,而且沒有指針指向這塊
              內存。這樣的內存塊永遠不能被程序釋放,因爲沒有指針指向它們。如
              果設置爲summary,Valgrind會報告有多少內存泄漏發生了。如果設置爲
              full或yes,Valgrind給出每一個獨立的泄漏的詳細信息。

       --show-reachable=<yes|no> [default: no]
              當這個選項關閉時,內存泄漏檢測器只顯示沒有指針指向的內存塊,或
              者只能找到指向塊中間的指針。當這個選項打開時,內存泄漏檢測器還
              報告有指針指向的內存塊。這些塊是最有可能出現內存泄漏的地方。你
              的程序可能,至少在原則上,應該在退出前釋放這些內存塊。這些有指
              針指向的內存塊和沒有指針指向的內存塊,或者只有內部指針指向的塊,
              都可能產生內存泄漏,因爲實際上沒有一個指向塊起始的指針可以拿來釋
              放,即使你想去釋放它。

       --leak-resolution=<low|med|high> [default: low]
              在做內存泄漏檢查時,確定memcheck將怎麼樣考慮不同的棧是相同的情況。
              當設置爲low時,只需要前兩層棧匹配就認爲是相同的情況;當設置爲med,
              必須要四層棧匹配,當設置爲high時,所有層次的棧都必須匹配。
            
              對於hardcore內存泄漏檢查,你很可能需要使用--leak-resolution=high和
              --num-callers=40或者更大的數字。注意這將產生巨量的信息,這就是爲什
              麼默認選項是四個調用者匹配和低分辨率的匹配。
              注意--leak-resolution= 設置並不影響memcheck查找內存泄漏的能力。它
              只是改變了結果如何輸出。

       --freelist-vol=<number> [default: 5000000]
              當客戶程序使用free(C中)或者delete(C++)釋放內存時,這些內存並不是
              馬上就可以用來再分配的。這些內存將被標記爲不可訪問的,並被放到一
              個已釋放內存的隊列中。這樣做的目的是,使釋放的內存再次被利用的點
              儘可能的晚。這有利於memcheck在內存塊釋放後這段重要的時間檢查對塊
              不合法的訪問。

              這個選項指定了隊列所能容納的內存總容量,以字節爲單位。默認的值是
              5000000字節。增大這個數目會增加memcheck使用的內存,但同時也增加了
              對已釋放內存的非法使用的檢測概率。

       --workaround-gcc296-bugs=<yes|no> [default: no]
              當這個選項打開時,假定讀寫棧指針以下的一小段距離是gcc 2.96的bug,
              並且不報告爲錯誤。距離默認爲256字節。注意gcc 2.96是一些比較老的
              Linux發行版(RedHat 7.X)的默認編譯器,所以你可能需要使用這個選項。
              如果不是必要請不要使用這個選項,它可能會使一些真正的錯誤溜掉。
              一個更好的解決辦法是使用較新的,修正了這個bug的gcc/g++版本。

       --partial-loads-ok=<yes|no> [default: no]
              控制memcheck如何處理從地址讀取時字長度,字對齊,因此哪些字節是可
              以尋址的,哪些是不可以尋址的。當設置爲yes是,這樣的讀取並不拋出
              一個尋址錯誤。而是從非法地址讀取的V字節顯示爲未定義,訪問
              合法地址仍然是像平常一樣映射到內存。

              設置爲no時,從部分錯誤的地址讀取與從完全錯誤的地址讀取同樣處理:
              拋出一個非法地址錯誤,結果的V字節顯示爲合法數據。

              注意這種代碼行爲是違背ISO C/C++標準,應該被認爲是有問題的。如果可
              能,這種代碼應該修正。這個選項應該只是做爲一個最後考慮的方法。

       --undef-value-errors=<yes|no> [default: yes]
              控制memcheck是否檢查未定義值的危險使用。當設爲yes時,Memcheck的行
              爲像Addrcheck, 一個輕量級的內存檢查工具,是Valgrind的一個部分,它
              並不檢查未定義值的錯誤。使用這個選項,如果你不希望看到未定義值錯誤。


CACHEGRIND選項:
       手動指定I1/D1/L2緩衝配置,大小是用字節表示的。這三個必須用逗號隔開,中間
       沒有空格,例如:
           valgrind --tool=cachegrind --I1=65535,2,64

       你可以指定一個,兩個或三個I1/D1/L2緩衝。如果沒有手動指定,每個級別使用
       普通方式(通過CPUID指令得到緩衝配置,如果失敗,使用默認值)得到的配置。

       --I1=<size>,<associativity>,<line size>
              指定第一級指令緩衝的大小,關聯度和行大小。

       --D1=<size>,<associativity>,<line size>
              指定第一級數據緩衝的大小,關聯度和行大小。

       --L2=<size>,<associativity>,<line size>
              指定第二級緩衝的大小,關聯度和行大小。

CALLGRIND選項:
       --heap=<yes|no> [default: yes]
              當這個選項打開時,詳細的追蹤堆的使用情況。關閉這個選項時,
              massif.pid.txt或massif.pid.html將會非常的簡短。

       --heap-admin=<number> [default: 8]
              每個塊使用的管理字節數。這隻能使用一個平均的估計值,因爲它可能變化。
              glibc使用的分配器每塊需要4~15字節,依賴於各方面的因素。管理已經釋放
              的塊也需要空間,儘管massif不計算這些。           

       --stacks=<yes|no> [default: yes]
              當打開時,在剖析信息中包含棧信息。多線程的程序可能有多個棧。

       --depth=<number> [default: 3]
              詳細的堆信息中調用過程的深度。增加這個值可以給出更多的信息,但是
              massif會更使這個程序運行得慢,使用更多的內存,並且產生一個大的
              massif.pid.txt或者massif.pid.hp文件。

       --alloc-fn=<name>
              指定一個分配內存的函數。這對於使用malloc()的包裝函數是有用的,可以
              用它來填充原來無效的上下文信息。(這些函數會給出無用的上下文信息,
              並在圖中給出無意義的區域)。指定的函數在上下文中被忽略,例如,像對
              malloc()一樣處理。這個選項可以在命令行中重複多次,指定多個函數。

       --format=<text|html> [default: text]
              產生text或者HTML格式的詳細堆信息,文件的後綴名使用.txt或者.html。

HELGRIND選項:
       --private-stacks=<yes|no> [default: no]
              假定線程棧是私有的。

       --show-last-access=<yes|some|no> [default: no]
              顯示最後一次字訪問出錯的位置。

LACKEY選項:
       --fnname=<name> [default: _dl_runtime_resolve()]
              對<name>函數計數。

       --detailed-counts=<no|yes> [default: no]
              對讀取,存儲和alu操作計數。

 

Valgrind學習之二

 (2011-10-17 20:56:58)

 

標籤: 

雜談

分類: 性能學習

 

五、Valgrind使用舉例

    下面是一段有問題的C程序的代碼test.c:

        #include <stdlib.h> 
        void fun()
        {
         int *p=(int*)malloc(10*sizeof(int));
         p[10]=0
        }
        int main(int argc, char*argv[])
        {
         fun();
         return 0;
        }

   1、編譯程序

      gcc -g test.c -o test

   2、使用Valgrind檢查程序BUG
      valgrind
 --tool=memcheck --leak-check=full ./test

   3、輸出結果:

         ==572== Memcheck, a memory error detector
         ==572== Copyright (C) 2002-2010, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
         ==572== Using Valgrind-3.6.1 and LibVEX; rerun with -h for copyright info

         ==572== Command: ./test3
         ==572==
         ==572== Invalid write of size 4
         ==572==    at 0x8048384: fun (test3.c:6)
         ==572==    by 0x80483AC: main (test3.c:11)
         ==572==  Address 0x4021050 is 0 bytes after a block of size 40 alloc'd
         ==572==    at 0x4004FB7: malloc (vg_replace_malloc.c:236)
         ==572==    by 0x8048377: fun (test3.c:5)
         ==572==    by 0x80483AC: main (test3.c:11)
         ==572==
         ==572==
         ==572== HEAP SUMMARY:
         ==572==     in use at exit: 40 bytes in 1 blocks
         ==572==   total heap usage: 1 allocs, 0 frees, 40 bytes allocated

         ==572==
         ==572== 40 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1
         ==572==    at 0x4004FB7: malloc (vg_replace_malloc.c:236)
         ==572==    by 0x8048377: fun (test3.c:5)
         ==572==    by 0x80483AC: main (test3.c:11)
         ==572==
         ==572== LEAK SUMMARY:
         ==572==    definitely lost: 40 bytes in 1 blocks
         ==572==    indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
         ==572==      possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
         ==572==    still reachable: 0 bytes in 0 blocks
         ==572==         suppressed: 0 bytes in 0 blocks
         ==572==

         ==572== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
         ==572== ERROR SUMMARY: 2 errors from 2 contexts (suppressed: 12 from 8)

    4、結果分析:

       a)左邊572代表的是Process ID;

       b)結果中紅色部分代表的是valgrind的版本號:是3.6.1

       c)中間藍色部分valgrind 通過運行被測試程序,發現的內存問題。通過閱讀這些信息,可以發現:

          1.這是一個對內存的非法寫操作,非法寫操作的內存是4 bytes。

          2.發生錯誤時的函數堆棧,以及具體的源代碼行號。

          3.非法寫操作的具體地址空間。
       d)最下面的紅色方框是對發現的內存問題和內存泄露問題的總結。內存泄露的大小(40 bytes)也能夠
         被檢測出來。
 
     下面也簡單看一個沒有問題的程序test1.c:
       #include <string.h>
       #include <stdlib.h>
       int main(int argc, char *argv[])
       {
           char *ptr;
      
           ptr = (char*) malloc(100);
           strcpy(ptr, "01234567890");
           free(ptr);
      
           return 0;
       }
      運行查看結果
      gcc -g test1.c -o test1
      valgrind
 --tool=memcheck --leak-check=full ./test1
   
        ==5503== Memcheck, a memory error detector
        ==5503== Copyright (C) 2002-2010, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
        ==5503== Using Valgrind-3.6.1 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
        ==5503== Command: ./test2
        ==5503==
        ==5503==
        ==5503== HEAP SUMMARY:
        ==5503==     in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
        ==5503==   total heap usage: 1 allocs, 1 frees, 100 bytes allocated
        ==5503==
        ==5503== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
        ==5503==
        ==5503== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
        ==5503== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 12 from 8)

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