檢測內(nèi)存泄漏和內(nèi)存違例，Valgrind不可少！

Valgrind可以檢測內(nèi)存泄漏和內(nèi)存違例，但是用Valgrind生成的日志信息結(jié)合kcachegrind就可以查看C程序的執(zhí)行線路圖，調(diào)用時(shí)間，是做性能優(yōu)化和查看代碼的非常好的工具。

1.下載安裝

Valgrind 安裝

到www.valgrind.org下載最新版valgrind

#wgethttp://www.valgrind.org/downloads/valgrind-3.9.0.tar.bz2#tar -xvf valgrind-3.9.0.tar.bz2#cd valgrind-3.9.0#./configure#make && make install

2.Valgrind說明Valgrind的使用非常簡單，valgrind命令的格式如下：valgrind [valgrind-options] your-prog [your-prog options]一些常用的選項(xiàng)如下：選項(xiàng)作用-h --help顯示幫助信息。--version顯示valgrind內(nèi)核的版本，每個(gè)工具都有各自的版本。-q --quiet安靜地運(yùn)行，只打印錯(cuò)誤信息。-v --verbose打印更詳細(xì)的信息。--tool= [default: memcheck]最常用的選項(xiàng)。運(yùn)行valgrind中名為toolname的工具。如果省略工具名，默認(rèn)運(yùn)行memcheck。--db-attach= [default: no]綁定到調(diào)試器上，便于調(diào)試錯(cuò)誤。

3.使用Valgrind分析Nginx

這是正常的Nginx的啟動(dòng)命令

#/usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

使用Valgrind的callgrind來分析一下程序的效率

#valgrind --tool=callgrind /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

按Ctrl+C結(jié)束，在valgrind安裝目錄生成callgrind.out.2026文件

4.kcachegrind圖形化顯示

使用kcachegrind工具打開，右鍵導(dǎo)出圖片

1).總覽圖

可以右鍵調(diào)整圖形

2).程序模塊執(zhí)行百分比圖

3).程序模塊調(diào)用關(guān)系圖

#valgrind --tool=callgrind /etc/init.d/php-fpm

PHP-FPM分析圖

更復(fù)雜了

5.Valgrind工具1).Memcheck最常用的工具，用來檢測程序中出現(xiàn)的內(nèi)存問題，所有對內(nèi)存的讀寫都會(huì)被檢測到，一切對malloc()/free()/new/delete的調(diào)用都會(huì)被捕獲。所以，它能檢測以下問題：1.對未初始化內(nèi)存的使用；2.讀/寫釋放后的內(nèi)存塊；3.讀/寫超出malloc分配的內(nèi)存塊；4.讀/寫不適當(dāng)?shù)臈Ｖ袃?nèi)存塊；5.內(nèi)存泄漏，指向一塊內(nèi)存的指針永遠(yuǎn)丟失；6.不正確的malloc/free或new/delete匹配；7,memcpy()相關(guān)函數(shù)中的dst和src指針重疊。這些問題往往是C/C++程序員最頭疼的問題，Memcheck在這里幫上了大忙。

2).Callgrind和gprof類似的分析工具，但它對程序的運(yùn)行觀察更是入微，能給我們提供更多的信息。和gprof不同，它不需要在編譯源代碼時(shí)附加特殊選項(xiàng)，但加上調(diào)試選項(xiàng)是推薦的。Callgrind收集程序運(yùn)行時(shí)的一些數(shù)據(jù)，建立函數(shù)調(diào)用關(guān)系圖，還可以有選擇地進(jìn)行cache模擬。在運(yùn)行結(jié)束時(shí)，它會(huì)把分析數(shù)據(jù)寫入一個(gè)文件。callgrind_annotate可以把這個(gè)文件的內(nèi)容轉(zhuǎn)化成可讀的形式。 比起Cachegrind而言Callgrind更有用。Callgrind在Cachegrind基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，可以可視化展示函數(shù)調(diào)用關(guān)系，以及每個(gè)函數(shù)在整個(gè)進(jìn)程運(yùn)行過程中所占的成本

3).CachegrindCache分析器，它模擬CPU中的一級緩存I1，Dl和二級緩存，能夠精確地指出程序中cache的丟失和命中。如果需要，它還能夠?yàn)槲覀兲峁ヽache丟失次數(shù)，內(nèi)存引用次數(shù)，以及每行代碼，每個(gè)函數(shù)，每個(gè)模塊，整個(gè)程序產(chǎn)生的指令數(shù)。這對優(yōu)化程序有很大的幫助。

4).Helgrind它主要用來檢查多線程程序中出現(xiàn)的競爭問題。Helgrind尋找內(nèi)存中被多個(gè)線程訪問，而又沒有一貫加鎖的區(qū)域，這些區(qū)域往往是線程之間失去同步的地方，而且會(huì)導(dǎo)致難以發(fā)掘的錯(cuò)誤。Helgrind實(shí)現(xiàn)了名為“Eraser”的競爭檢測算法，并做了進(jìn)一步改進(jìn)，減少了報(bào)告錯(cuò)誤的次數(shù)。不過，Helgrind仍然處于實(shí)驗(yàn)階段。

5). Massif堆棧分析器，它能測量程序在堆棧中使用了多少內(nèi)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(nèi)存的使用，在帶有虛擬內(nèi)存的現(xiàn)代系統(tǒng)中，它還能夠加速我們程序的運(yùn)行，減少程序停留在交換區(qū)中的幾率。此外，lackey和nulgrind也會(huì)提供。Lackey是小型工具，很少用到；Nulgrind只是為開發(fā)者展示如何創(chuàng)建一個(gè)工具。我們就不做介紹了。

6.Valgrind分析內(nèi)存泄漏

1. #include

2. #include

3. voidf(void)

4. {

5. int*x=malloc(10*sizeof(int));

6. x[10]=0;//problem1:heapblockoverrun

7. }//problem2:memoryleak--xnotfreed

8. intmain(void)

9. {

10. inti=0;

11. f();

12. printf("i=%d/n",i);//problem3:useuninitialisedvalue.

13. return0;

14. }

保存為memleak.c并編譯，然后用valgrind檢測。# cc -Wall -o memleak memleak.c#valgrind --tool=memcheck ./memleak

前面的2405是程序運(yùn)行時(shí)的進(jìn)程號。第一行是告訴我們錯(cuò)誤類型，這里是非法寫入。下面的是告訴我們錯(cuò)誤發(fā)生的位置，在main()調(diào)用的f()函數(shù)中。在程序運(yùn)行結(jié)束后，valgrind還給出了一個(gè)小的總結(jié)SUMMARY.我們可以很清楚地看出，分配和釋放了多少內(nèi)存，有多少內(nèi)存泄漏。這對我們查找內(nèi)存泄漏十分方便.

重新編譯程序并綁定調(diào)試器：# gcc -Wall -ggdb -o memleak memleak.c#valgrind --db-attach=yes --tool=memcheck ./memleak一出現(xiàn)錯(cuò)誤，valgrind會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)調(diào)試器（一般是gdb）：

#valgrind --tool=cachegrind ./memleak

上面的是指令緩存，I1和L2i緩存，的訪問信息，包括總的訪問次數(shù)，丟失次數(shù)，丟失率。中間的是數(shù)據(jù)緩存，D1和L2d緩存，的訪問的相關(guān)信息，下面的L2緩存單獨(dú)的信息。Cachegrind也生成一個(gè)文件，名為cachegrind.out.pid，可以通過cg_annotate來讀取。輸出是一個(gè)更詳細(xì)的列表。Massif的使用和cachegrind類似，不過它也會(huì)生成一個(gè)名為massif.pid.ps的PostScript文件，里面只有一幅描述堆棧使用狀況的彩圖。