==29646== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 15 from 1)

==29646== malloc/free: in use at exit: 10 bytes in 1 blocks.   //指示在程序退出时，还有多少内存没有释放。

==29646== malloc/free: 1 allocs, 0 frees, 10 bytes allocated.  // 指示该执行过程malloc和free调用的次数。

==29646== For counts of detected errors, rerun with: -v     // 提示如果要更详细的信息，用-v选项。

==29646== searching for pointers to 1 not-freed blocks.

==29646== checked 56,164 bytes.

==29646==

==29646== LEAK SUMMARY:

==29646==    definitely lost: 10 bytes in 1 blocks. //确定的内存泄露(Definitely lost)

==29646==    possibly lost: 0 bytes in 0 blocks.   //可能的内存泄露(Possibly lost)

(发现了一个指向某块内存中部的指针，而不是指向内存块头部。这种指针一般是原先指向内存块头部，后来移动到了内存块的中部，还有可能该指针和该内存根本就没有关系，检测工具只是怀疑有内存泄漏)

==29646==    still reachable: 0 bytes in 0 blocks.// still reachable: 表示泄漏的内存在程序运行完的时候，仍旧有指针指向它，因而，这种内存在程序运行结束之前可以释放。一般情况下valgrind不会报这种泄漏，除非使用了参数 --show-reachable=yes。

==29646==    suppressed: 0 bytes in 0 blocks.

==29646== Rerun with --leak-check=full to see details of leaked memory.

==29661== 10 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1

==29661==  at 0x401A846: malloc (vg_replace_malloc.c:149)

==29661== by 0x804835D: main (memleak.c:6)

==29776==   Invalid write of size 1             //堆内存越界被查出来(非法写操作)

==29776==    at 0x80483D2: main (invalidptr.c:7)

==29776==    Address 0x4159034 is 2 bytes after a block of size 10 alloc'd

==29776==    at 0x401A846: malloc (vg_replace_malloc.c:149)

==29776==    by 0x80483C5: main (invalidptr.c:6)

==29776==

==29776==    Source and destination overlap in memcpy(0x4159029, 0x4159028, 5) //踩内存

==29776==    at 0x401C96D: memcpy (mc_replace_strmem.c:116)

==29776==    by 0x80483E6: main (invalidptr.c:9)

==29776==

==29776==    Invalid free() / delete / delete[] //重复释放

==29776==    at 0x401B3FB: free (vg_replace_malloc.c:233)

==29776==    by 0x8048406: main (invalidptr.c:16)

==29776== Address 0x4159028 is 0 bytes inside a block of size 10 free'd

==29776==    at 0x401B3FB: free (vg_replace_malloc.c:233)

==29776==    by 0x80483F8: main (invalidptr.c:15)

==29776==

==29776==   Use of uninitialised value of size 4 //非法指针(size 4 ,32bit设备)，导致coredump

==29776==    at 0x804840D: main (invalidptr.c:19)

==29776==

==29776== Process terminating with default action of signal 11 (SIGSEGV): dumping core

==29776== Bad permissions for mapped region at address 0x80482AD

==29776==    at 0x804840D: main (invalidptr.c:19)

==29776==

详细

简介

https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-valgrind/index.html

Valgrind是运行在Linux上一套基于仿真技术的程序调试和分析工具，是公认的最接近Purify的产品，它包含一个内核——一个软件合成的CPU，和一系列的小工具，每个工具都可以完成一项任务——调试，分析，或测试等。Valgrind可以检测内存泄漏和内存越界，还可以分析cache的使用等，灵活轻巧而又强大。

Valgrind的最新版是3.2.3，该版本包含下列工具：

    1、memcheck：检查程序中的内存问题，如泄漏、越界、非法指针等。

    2、callgrind：检测程序代码覆盖，检测程序代码的运行时间和调用过程，以及分析程序性能

    3、cachegrind：分析CPU的cache命中率、丢失率，用于进行代码优化。

    4、helgrind：用于检查多线程程序的竞态条件。

    5、massif：堆栈分析器，指示程序中使用了多少堆内存等信息。

    6、lackey：

    7、nulgrind：

Valgrind工具详解

Valgrind是一套Linux下，开放源代码(GPL V2)的仿真调试工具的集合。Valgrind由内核(core)以及基于内核的其他调试工具组成。内核类似于一个框架(framework)，它模拟了一个CPU环境，并提供服务给其他工具；而其他工具则类似于插件 (plug-in)，利用内核提供的服务完成各种特定的内存调试任务。Valgrind的体系结构如下图所示：

valgrind支持的工具：memcheck addrcheck cachegrind Massid helgrind Callgrind，运行时必须指明想用的工具，如果省略工具名，默认运行memcheck

1，memcheck

1)，使用未初始化的内存
2)，读/写已经被释放的内存
3)，读/写内存越界
4)，读/写不恰当的内存栈空间
5)，内存泄露，指向一块内存的指针永远丢失
6)，使用malloc/new/new[]和free/delete/delete[]不匹配
7)，memcpy()相关函数中的src和dst的内存重叠
常用选项：--leak-check=<no|summary|yes|full> [default:summary]

2，cachegrind

Cache分析器，它模拟CPU中的一级缓存I1，Dl和二级缓存，能够精确地指出程序中cache的丢失和命中。如果需要，它还能够为我们提供cache丢失次数，内存引用次数，以及每行代码，每个函数，每个模块，整个程序产生的指令数。这对优化程序有很大的帮助。

作一下广告：valgrind自身利用该工具在过去几个月内使性能提高了25%-30%。据早先报道，kde的开发team也对valgrind在提高kde性能方面的帮助表示感谢。

3，helgrind

查找多线程中的竞争数据寻找内存中被多个线程访问，而又没有一贯加锁的区域，这些区域往往是线程之间失去同步的地方，而且会导致难以发掘的错误。Helgrind实现了名为“Eraser”的竞争检测算法，并做了进一步改进，减少了报告错误的次数。不过，Helgrind仍然处于实验阶段。

4，Callgrind

收集程序运行时的一些数据，函数调用关系等信息，汉可以有选择的进行cache模拟，在运行结束后，它会把分析数据写入一个文件，callgrind_annotate可以吧这个文件的内容转化成可读的形式

一般用法：

valgrind --tool=callgrind ./test 会在当前目录下生成callgrind.out.[pid]

killall callgrind 结束程序
callgrind_annotate --auto=yes callgrind.out.[pid] > log
vi log
5，Massif
堆栈分析器，能测量程序在堆栈中使用了多少内存
6，lackey
lackey是一个实例程序，以其为模板可以创建你自己的工具，在程序结束后，它打印一些基本的关于程序执行统计数据

5. Massif

堆栈分析器，它能测量程序在堆栈中使用了多少内存，告诉我们堆块，堆管理块和栈的大小。Massif能帮助我们减少内存的使用，在带有虚拟内存的现代系统中，它还能够加速我们程序的运行，减少程序停留在交换区中的几率。

Massif对内存的分配和释放做profile。程序开发者通过它可以深入了解程序的内存使用行为，从而对内存使用进行优化。这个功能对C++尤其有用，因为C++有很多隐藏的内存分配和释放

此外，lackey和nulgrind也会提供。Lackey是小型工具，很少用到；Nulgrind只是为开发者展示如何创建一个工具。我们就不做介绍了。

Valgrind的参数(所有工具都适应)
--tool=<name>
-h --help
--version
-q --quiet     安静的运行，只打印错误信息
--verbose     更详细的信息
--trace-children=<yes|no> 跟踪子进程，默认no
--trace-fds=<yes|no>    跟踪打开的文件描述符，默认no
--time-stamp=<yes|no>    增加时间戳到LOG信息，默认no
--log-fd=<number>     输出log信息到文件描述符
--log-file-exactly=<file>   输出log信息到file
--xml=yes         将信息以xml格式输出，只有memcheck可用
--num-callers=<number>
--error-exitcode=<number> 如果发现错误则返回错误码
--db-attach=<yes|no>    当出现错误，valgrind会自动启动调试器，默认no
--db-command=<command>   启动调试器的命令行选项

valgrind(memcheck)包含7类错误

1,illegal read/illegal write errors
提示信息：[invalid read of size 4]
2,use of uninitialised values
  提示信息：[Conditional jump or move depends on uninitialised value]
3,use of uninitialised or unaddressable values in system calls
  提示信息：[syscall param write(buf) points to uninitilaised bytes]
4,illegal frees
  提示信息：[invalid free()]
5,when a heap block is freed with an inappropriate deallocation function
  提示信息：[Mismatched free()/delete/delete[]]
6,overlapping source and destination blocks
  提示信息：[source and destination overlap in memcpy(,)]
7,memory leak detection
1),still reachable
    内存指针还在还有机会使用或释放，指针指向的动态内存还没有被释放就退出了
2),definitely lost
    确定的内存泄露，已经不能访问这块内存
3),indirectly lost
    指向该内存的指针都位于内存泄露处
4),possibly lost
    可能的内存泄露，仍然存在某个指针能够快速访问某块内存，但该指针指向的已经不是内存首位置

Invalid write of size 1 : 堆内存越界访问
Source and destination overlap in memcpy : 内存重叠
Invalid free() / delete / delete[] : 重复释放
Use of uninitialised value of size 4 : 非法指针
HEAP SUMMARY：堆内存使用摘要
LEAK SUMMARY ：泄露摘要
ERROR SUMMARY：错误总数

--trace-fds=yes
FILE DESCRIPTORS:3 OPEN AT EXIT ：文件描述符
原文链接：https://blog.csdn.net/yinliyinli/article/details/51346431

安装

在线安装

红帽系：yum install valgrind

得班系：apt-get install valgrind

离线安装

valgrind下载：

http://valgrind.org/downloads/valgrind-3.12.0.tar.bz2

valgrind安装：

1. tar -jxvf valgrind-3.12.0.tar.bz2

2. cd valgrind-3.12.0

3. ./configure

4. make

5. make install

输入valgrind–h显示valgrind的参数及提示，说明安装成

使用

Valgrind使用起来非常简单，你甚至不需要重新编译你的程序就可以用它。当然如果要达到最好的效果，获得最准确的信息，还是需要按要求重新编译一下的。比如在使用memcheck的时候，最好关闭优化选项。

valgrind命令的格式如下：

valgrind [valgrind-options] your-prog [your-prog options]

一些常用的选项如下：

选项	作用
-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	打印更详细的信息。
--tool=<toolname> [default: memcheck]	最常用的选项。运行valgrind中名为toolname的工具。如果省略工具名，默认运行memcheck。
--db-attach=<yes\|no> [default: no]	绑定到调试器上，便于调试错误。

检测内存泄漏

示例代码如下：

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

int main(void)

{

char *ptr;

       ptr = (char *)malloc(10);

return 0;

}

保存为memleak.c并编译，然后用valgrind检测。

$ gcc -o memleak memleak.c

(valgrind和purify最大的不同在于：valgrind只接管程序执行的过程，编译时不需要valgrind干预，而purify会干预程序编译过程)

$ valgrind --tool=memcheck ./memleak

我们得到如下错误信息：

[konten@tencent test_valgrind]$ valgrind ./memleak

==29646== Memcheck, a memory error detector.

==29646== Using LibVEX rev 1732, a library for dynamic binary translation.

==29646== Using valgrind-3.2.3, a dynamic binary instrumentation framework.

==29646== For more details, rerun with: -v

==29646==

==29646== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 15 from 1)

==29646== malloc/free: in use at exit: 10 bytes in 1 blocks. //指示在程序退出时，还有多少内存没有释放。

==29646== malloc/free: 1 allocs, 0 frees, 10 bytes allocated. // 指示该执行过程malloc和free调用的次数。

==29646== For counts of detected errors, rerun with: -v // 提示如果要更详细的信息，用-v选项。

==29646== searching for pointers to 1 not-freed blocks.

==29646== checked 56,164 bytes.

==29646==

==29646== LEAK SUMMARY:

==29646== definitely lost: 10 bytes in 1 blocks.

==29646== possibly lost: 0 bytes in 0 blocks.

==29646== still reachable: 0 bytes in 0 blocks.

==29646== suppressed: 0 bytes in 0 blocks.

==29646== Rerun with --leak-check=full to see details of leaked memory.

[konten@tencent test_valgrind]$

以上结果中，红色的是手工添加的说明信息，其他是valgrind的输出。可以看到，如果我们仅仅用默认方式执行，valgrind只报告内存泄漏，但没有显示具体代码中泄漏的地方。

因此我们需要使用 “--leak-check=full”选项启动 valgrind，我们再执行一次：

[konten@tencent test_valgrind]$ valgrind --leak-check=full ./memleak

==29661== Memcheck, a memory error detector.

==29661== Using LibVEX rev 1732, a library for dynamic binary translation.

==29661== Using valgrind-3.2.3, a dynamic binary instrumentation framework.

==29661== For more details, rerun with: -v

==29661==

==29661== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 15 from 1)

==29661== malloc/free: in use at exit: 10 bytes in 1 blocks.

==29661== malloc/free: 1 allocs, 0 frees, 10 bytes allocated.

==29661== For counts of detected errors, rerun with: -v

==29661== searching for pointers to 1 not-freed blocks.

==29661== checked 56,164 bytes.

==29661==

==29661== 10 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1

==29661== at 0x401A846: malloc (vg_replace_malloc.c:149)

==29661== by 0x804835D: main (memleak.c:6)

==29661==

==29661== LEAK SUMMARY:

==29661== definitely lost: 10 bytes in 1 blocks.

==29661== possibly lost: 0 bytes in 0 blocks.

==29661== still reachable: 0 bytes in 0 blocks.

==29661== suppressed: 0 bytes in 0 blocks.

[konten@tencent test_valgrind]$

和上次的执行结果基本相同，只是多了上面蓝色的部分，指明了代码中出现泄漏的具体位置。

以上就是用valgrind检查内存泄漏的方法，用到的例子比较简单，复杂的代码最后结果也都一样。

其他内存问题

我们下面的例子中包括常见的几类内存问题：堆中的内存越界、踩内存、栈中的内存越界、非法指针使用、重复free。

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

int main(void)

{

    char *ptr = malloc(10);

    ptr[12] = 'a'; // 内存越界

    memcpy(ptr +1, ptr, 5); // 踩内存

char a[10];

    a[12] = 'i'; // 数组越界

free(ptr); // 重复释放

free(ptr);

char *p1;

*p1 = '1'; // 非法指针

return 0;

}

编译： gcc -o invalidptr invalidptr.c -g

执行：valgrind --leak-check=full ./invalidptr

结果如下：

[konten@tencent test_valgrind]$ valgrind --leak-check=full ./invalidptr

==29776== Memcheck, a memory error detector.

==29776== Using LibVEX rev 1732, a library for dynamic binary translation.

==29776== Using valgrind-3.2.3, a dynamic binary instrumentation framework.

==29776== For more details, rerun with: -v

==29776==

==29776== Invalid write of size 1 //堆内存越界被查出来

==29776== at 0x80483D2: main (invalidptr.c:7)

==29776== Address 0x4159034 is 2 bytes after a block of size 10 alloc'd

==29776== at 0x401A846: malloc (vg_replace_malloc.c:149)

==29776== by 0x80483C5: main (invalidptr.c:6)

==29776==

==29776== Source and destination overlap in memcpy(0x4159029, 0x4159028, 5) //踩内存

==29776== at 0x401C96D: memcpy (mc_replace_strmem.c:116)

==29776== by 0x80483E6: main (invalidptr.c:9)

==29776==

==29776== Invalid free() / delete / delete[] //重复释放

==29776== at 0x401B3FB: free (vg_replace_malloc.c:233)

==29776== by 0x8048406: main (invalidptr.c:16)

==29776== Address 0x4159028 is 0 bytes inside a block of size 10 free'd

==29776== at 0x401B3FB: free (vg_replace_malloc.c:233)

==29776== by 0x80483F8: main (invalidptr.c:15)

==29776==

==29776== Use of uninitialised value of size 4

==29776== at 0x804840D: main (invalidptr.c:19)

==29776== //非法指针，导致coredump

==29776== Process terminating with default action of signal 11 (SIGSEGV): dumping core

==29776== Bad permissions for mapped region at address 0x80482AD

==29776== at 0x804840D: main (invalidptr.c:19)

==29776==

==29776== ERROR SUMMARY: 4 errors from 4 contexts (suppressed: 15 from 1)

==29776== malloc/free: in use at exit: 0 bytes in 0 blocks.

==29776== malloc/free: 1 allocs, 2 frees, 10 bytes allocated.

==29776== For counts of detected errors, rerun with: -v

==29776== All heap blocks were freed -- no leaks are possible.

Segmentation fault

[konten@tencent test_valgrind]$

从上面的结果看出，除了栈内存越界外，其他常见的内存问题都可以用valgrind简单的查出来。

3、显示代码覆盖

用callgrind工具能方便的显示程序执行的代码覆盖情况。

看如下例子：

4、显示线程竞态条件 <该版本暂不支持>

用helgrind工具可以在多线程代码中找到可能产生竞态条件的地方。

memcheck 工具的常用选型

1、leak-check

--leak-check=<no|summary|yes|full> [default: summary]

用于控制内存泄漏检测力度。

no，不检测内存泄漏；

summary，仅报告总共泄漏的数量，不报告具体泄漏位置；

yes/full，报告泄漏总数、泄漏的具体位置。

2、show-reachable

--show-reachable=<yes|no> [default: no]

用于控制是否检测控制范围之外的泄漏，比如全局指针、static指针等。

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

//char *gptr = NULL;

int main(void)

{

    gptr = (char *)malloc(10);

return 0;

}

对应以上代码，若--show-reachable为no，则valgrind不报告内存泄漏，否则会报告。

3、undef-value-errors

--undef-value-errors=<yes|no> [default: yes]

用于控制是否检测代码中使用未初始化变量的情况。

对应以下代码：

int a;

printf("a = %d \n", a);

若 --undef-value-errors＝no，则valgrind不报告错误，否则报告“Use of uninitialised value ...”的错误。

其他选项

--log-file=filename 将结果输出到文件。

--log-socket=192.168.0.1:12345 输出到网络。

--trace-children=<yes|no> [default: no]

--track-fds=<yes|no> [default: no]

--log-fd=<number> [default: 2, stderr]

--xml=<yes|no> [default: no]

--num-callers=<number> [default: 12]

--show-below-main=<yes|no> [default: no]

五 Valgrind的编译安装

1、下载源代码，下载地址http://valgrind.org/downloads/current.html#current ，截止目前为止，最新版本是3.2.3

2、编译，在源代码目录下执行：

./configure --prefix=[你自己的安装目录]

make;make install

便好了。

3、配置缺省选项

valgrind提供3种方式用于设置缺省选项：

a、~/.valgrindrc文件；

b、环境变量$VALGRIND_OPTS；

c、当前目录下的.valgrindrc文件；

优先顺序为 a、b、c

.valgrindrc的格式为：

--ToolName:OptionName=OptionVal

如：

--memcheck:leak-check=yes

--memcheck:show-reachable=yes

附录其他类似工具

purify

实例分析：

原文链接：https://blog.csdn.net/dengjin20104042056/article/details/103915097

03. 使用未初始化的内存

程序中我们定义了一个指针p，但并未给他分配空间，但我们却使用它了。

程序示例:

#include <stdio.h>

#include <string.h> 

#include <stdlib.h>

int main(void)

{

char ch;

char *p;

ch = *p;

printf("ch = %c\n", ch);

return 0;

}

valgrind检测出到我们的程序使用了未初始化的变量。

04. 使用野指针

p所指向的内存被释放了，p变成了野指针，但是我们却继续使用这片内存。

程序示例:

#include <stdio.h>

#include <string.h> 

#include <stdlib.h> 

int main(void)

{

int *p = NULL;

p = malloc(sizeof(int));

if (NULL == p)

{

printf("malloc failed...\n");

return 1;

}

memset(p, 0, sizeof(int));

*p = 88;

printf("*p = %d\n", *p);

//释放内存

free(p);

printf("*p = %d\n", *p);

return 0;

}

valgrind检测到我们使用了已经free的内存，并给出这片内存是哪里分配和哪里释放的。

05. 动态内存越界访问

我们动态地分配了一片连续的存储空间，但我们在访问个数组时发生了越界访问。

程序示例:

#include <stdio.h>

#include <string.h> 

#include <stdlib.h> 

int main(void)

{

int i = 0;

int *p = NULL;

p = malloc(5 * sizeof(int));

if (NULL == p)

{

printf("malloc failed...\n");

return 1;

}

memset(p, 0, 10 * sizeof(int));

for (int i = 0; i <= 5; i++)

{

p[i] = i + 1;

}

for (int i = 0; i <= 5; i++)

{

printf("p[%d]: %d\n", i, p[i]);

}

return 0;

}

valgrind检测出越界信息如下。

注意：

valgrind不检查非动态分配数组的使用情况。

06. 分配空间后没有释放

内存泄漏的原因在于我们使用free或者new分配空间之后，没有使用free或者delete释放内存。

程序示例:

#include <stdio.h>

#include <string.h> 

#include <stdlib.h> 

int main(void)

{

int *p = NULL;

p = malloc(sizeof(int));

*p = 88;

printf("*p = %d\n", *p);

return 0;

}

valgrind的记录显示上面的程序用了1次malloc，却调用了0次free。

可以使用–leak-check=full进一步获取内存泄漏的信息，比如malloc具体行号。

07. 不匹配使用delete或者free

一般我们使用malloc分配的空间，必须使用free释放内存。使用new分配的空间，使用delete释放内存。

程序示例:

#include <stdio.h>

#include <string.h> 

#include <stdlib.h> 

int main(void)

{

int *p = NULL;

p = (int *)malloc(sizeof(int));

*p = 88;

printf("*p = %d\n", *p);

delete p;

return 0;

}

不匹配地使用malloc/new/new[] 和 free/delete/delete[]则会被提示mismacth

08. 两次释放同一块内存

一般情况下，内存分配一次，只释放一次。如果多次释放，可能会出现double free。

程序示例:

#include <stdio.h>

#include <string.h> 

#include <stdlib.h> 

int main(void)

{

int *p = NULL;

p = (int *)malloc(sizeof(int));

*p = 88;

printf("*p = %d\n", *p);

free p;

return 0;

}

多次释放同一内存，出现非法释放内存。

09. 总结
内存泄露问题非常难定位，对于小工程项目来说，简单去检查代码中new和delete的匹配对数就基本能定位到问题，但是一旦代码量上升到以万单位时，仅靠肉眼检查来定位问题那就非常困难了，所以我们需要利用工具帮助我们找出问题所在。在Linux系统下内存检测工具首推Valgrind，一款非常好用的开源内存管理工具。Valgrind其实是一个工具集，内存错误检测只是它众多功能的一个，但我们用得最多的功能正是它——memcheck。

总之，valgrind工具可以检测下列与内存相关的问题 :

未释放内存的使用
对释放后内存的读/写
对已分配内存块尾部的读/写
内存泄露
不匹配的使用malloc/new/new[] 和 free/delete/delete[]
重复释放内存
10. 附录

内存泄漏是coding中经常容易出现的问题，而且很难查。本文中总结了几个常见的内存泄漏问题，分别举例实现，并列出用代码分析工具——valgrind中memcheck检查的结果，一一对错误进行排查。

本文围绕工程valgrind-sample进行讲解。先看下工程结构：这里写图片描述

methods类写了几个可能存在内存操作问题的函数， main.cpp调用methods类函数：

methods.h:

#ifndef VALGRIND_METHODS_H

#define VALGRIND_METHODS_H

namespace sample{

void printx();

void access_violation();

void mem_overlap();

void nonfree();

}

#endif //VALGRIND_METHODS_H

main.cpp:

#include <iostream> 

#include "methods.h" 

#include <string.h> 

int main(int argc, char *argv[]){

sample::printx();

sample::access_violation();

sample::mem_overlap();

sample::nonfree();

}

下面分别看这几个函数可能会遇到什么问题。

1. sample::printx()

void printx(){

int x;

if (x == 0)

{

printf("X is zero");

}

问题显而易见，变量赋值前引用，但C编译器并不会报错。

valgrind ./valgrind-sample:

==17495== Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)

==17495== at 0x400D10: sample::printx() (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==17495== by 0x400B4B: main (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

2. sample::access_violation()

void access_violation(){                                          

int len = 5;

    int *pt = (int*)malloc(len*sizeof(int)); //problem1: not freed

int *p = pt;

    for (int i = 0; i < len; i++){                                

p++;

}

*p = 5; //problem2: heap block overrun

    printf("%d\n", *p); //problem3: heap block overrun            

}

问题如code所示，
line3: 指针pt申请了空间，但是没有释放;
line8: pt申请了5个int的空间，p经过4次循环(i=3时)已达到最后申请的p[4], 在i=4时p所指向的空间没有申请过; (下面valgrind报告中 Invalid write of size 4)
line9: 同line8 (下面valgrind报告中 Invalid read of size 4 )

valgrind ./valgrind-sample:

==21058== Invalid write of size 4

==21058== at 0x400D74: sample::access_violation() (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==21058== by 0x400B4B: main (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==21058== Address 0x4b32054 is 0 bytes after a block of size 20 alloc’d

==21058== at 0x490514E: malloc (vg_replace_malloc.c:195)

==21058== by 0x400D44: sample::access_violation() (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==21058== by 0x400B4B: main (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==21058==

==21058== Invalid read of size 4

==21058== at 0x400D7E: sample::access_violation() (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==21058== by 0x400B4B: main (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==21058== Address 0x4b32054 is 0 bytes after a block of size 20 alloc’d

==21058== at 0x490514E: malloc (vg_replace_malloc.c:195)

==21058== by 0x400D44: sample::access_violation() (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==21058== by 0x400B4B: main (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==21058==

3. sample::mem_overlap()

void mem_overlap(){                     

char str[11];

    for (int i = 0; i < 11; i++){       

str[i] = i;

}

    memcpy(str + 1, str, 5);            

    char x[5] = "abcd";                 

    strncpy(x + 2, x, 3);               

}

问题出在memcpy上，将str指针位置开始copy 5个char到str+1所指空间，会造成内存覆盖。strncpy也是同理。

valgrind ./valgrind-sample:

==27473== Source and destination overlap in memcpy(0x7feffedc1, 0x7feffedc0, 5)

==27473== at 0x4907566: memcpy (mc_replace_strmem.c:482)

==27473== by 0x400DD1: sample::mem_overlap() (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==27473== by 0x400B4B: main (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==27473==

==27473== Source and destination overlap in strncpy(0x7feffeda5, 0x7feffeda3, 3)

==27473== at 0x490737B: strncpy (mc_replace_strmem.c:329)

==27473== by 0x400DFA: sample::mem_overlap() (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==27473== by 0x400B4B: main (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

4. sample::nonfree()

void nonfree(){                                                    

    char* str = (char*)malloc(5*sizeof(char));                     

char* ptr = str;

delete [] ptr; //problem<mismatch>: delete - new; malloc - free

free(str); //problem<invalid>: release freed memory

    ptr[1] = 'a'; //problem<invalid>: use released memory          

}

问题如code所示。
line 4: 用malloc申请空间的指针用free释放；用new申请的空间用delete释放 (valgrind中Mismatched free() / delete / delete [])；
line 5: 由于ptr=str, ptr已被释放，str无需再释放，此处释放了已经被释放的内存(valgrind中 Invalid free() / delete / delete[])；
line 6: 用到了已经被释放的内存(valgrind中Invalid write of size 1)；

valgrind ./valgrind-sample:

==29210== Mismatched free() / delete / delete []

==29210== at 0x4906510: operator delete (vg_replace_malloc.c:368)

==29210== by 0x400E2B: sample::nonfree() (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==29210== by 0x400B4B: main (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==29210== Address 0x4b32040 is 0 bytes inside a block of size 5 alloc’d

==29210== at 0x490514E: malloc (vg_replace_malloc.c:195)

==29210== by 0x400E0F: sample::nonfree() (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==29210== by 0x400B4B: main (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==29210==

==29210== Invalid free() / delete / delete[]

==29210== at 0x4905E72: free (vg_replace_malloc.c:325)

==29210== by 0x400E34: sample::nonfree() (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==29210== by 0x400B4B: main (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==29210== Address 0x4b32040 is 0 bytes inside a block of size 5 free’d

==29210== at 0x4906510: operator delete (vg_replace_malloc.c:368)

==29210== by 0x400E2B: sample::nonfree() (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==29210== by 0x400B4B: main (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==29210==

==29210== Invalid write of size 1

==29210== at 0x400E3C: sample::nonfree() (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==29210== by 0x400B4B: main (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==29210== Address 0x4b32041 is 1 bytes inside a block of size 5 free’d

==29210== at 0x4906510: operator delete (vg_replace_malloc.c:368)

==29210== by 0x400E2B: sample::nonfree() (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

==29210== by 0x400B4B: main (in /home/zhangruiqing01/disk2/study/code/valgrind-samples/valgrind-samples)

最后，整个methods.cpp文件如下：

methods.cpp:

#include <iostream>                                                         

#include <stdio.h>                                                          

#include <string.h>                                                         

#include "methods.h"                                                        

namespace sample{

    void printx(){                                                          

int x;

if (x == 0)

{

printf("X is zero");

}

    void access_violation(){                                                

int len = 5;

        int *pt = (int*)malloc(len*sizeof(int)); //problem1: not freed      

int *p = pt;

        for (int i = 0; i < len; i++){                                      

p++;

}

*p = 5; //problem2: heap block overrun

        printf("%d\n", *p); //problem3: heap block overrun                  

}

    void mem_overlap(){                                                     

char str[11];

        for (int i = 0; i < 11; i++){                                       

str[i] = i;

}

        memcpy(str + 1, str, 5);                                            

        char x[5] = "abcd";                                                 

        strncpy(x + 2, x, 3);                                               

}

    void nonfree(){                                                         

        char* str = (char*)malloc(5*sizeof(char));                          

char* ptr = str;

delete [] ptr; //problem<mismatch>: delete - new; malloc - free

free(str); //problem<invalid>: release freed memory

        ptr[1] = 'a'; //problem<invalid>: use released memory               

}

valgrind的原理

valgrind--memcheck原理

基本原理：

memcheck实现了一个仿真的CPU，被监控的程序被这个仿真CPU解释执行，从而有机会在所有的内存读写指令发生的时候，检测地址的合法性和读操作的合法性。

一，如何知道那些地址是合法的(内存已分配)？

维护一张合法地址表(Valid-address (A) bits)，当前所有可以合法读写(已分配)的地址在其中有对应的表项。该表通过以下措施维护

全局数据(data, bss section)--在程序启动的时候标记为合法地址

局部变量--监控sp(stack pointer)的变化，动态维护

动态分配的内存--截获分配/释放内存的调用：malloc, calloc, realloc, valloc, memalign, free, new, new[], delete and delete[]

系统调用--截获mmap映射的地址

其他--可以显示知会memcheck某地字段是合法的

二，如何知道某内存是否已经被赋值？

维护一张合法值表(Valid-value (V) bits)，指示对应的bit是否已经被赋值。因为虚拟CPU可以捕获所有对内存的写指令，所以这张表很容易维护。

局限：

-memcheck无法检测global和stack上的内存溢出，因为溢出的地方也在Valid-address (A) bits中。这是由memcheck 的工作原理决定的。

-慢，20到30倍，被虚拟CPU解释一遍，当然慢

-内存占用高，因为要维护两张表格，而这两张表的维度正比于程序的内存

参考：https://blog.csdn.net/u014652595/article/details/23660347

参考：https://www.cnblogs.com/AndyStudy/p/6409287.html

linux-gnu-gcc valgrind3 valgrind内存

内存sanitizer valgrind工具

526互联

【调试】Valgrind内存泄漏内存越界|运行时间|调用|cache命中率|多线程竞态|堆栈分析...

即看即用

详细

简介

Valgrind工具详解

安装

使用

检测内存泄漏

其他内存问题

memcheck 工具的常用选型

其他选项

附录其他类似工具

实例分析：

03. 使用未初始化的内存

04. 使用野指针

05. 动态内存越界访问

06. 分配空间后没有释放

07. 不匹配使用delete或者free

08. 两次释放同一块内存

1. sample::printx()

valgrind的原理

valgrind--memcheck原理

526互联

【调试】Valgrind内存泄漏内存越界|运行时间|调用|cache命中率|多线程竞态|堆栈分析...

即看即用

详细

简介

Valgrind工具详解

安装

使用

检测内存泄漏

其他内存问题

memcheck 工具的常用选型

其他选项

附录 其他类似工具

实例分析：

03. 使用未初始化的内存

04. 使用野指针

05. 动态内存越界访问

06. 分配空间后没有释放

07. 不匹配使用delete或者free

08. 两次释放同一块内存

1. sample::printx()

valgrind的原理

valgrind--memcheck原理

附录其他类似工具