Valgrind查找内存泄露利器

Valgrind是一个GPL的软件，用于Linux（For x86, amd64 and ppc32）程序的内存调试和代码剖析。你可以在它的环境中运行你的程序来监视内存的使用情况，比如C 语言中的malloc和free或者 C++中的new和 delete。使用Valgrind的工具包，你可以自动的检测许多内存管理和线程的bug，避免花费太多的时间在bug寻找上，使得你的程序更加稳固。
Valgrind的主要功能
Valgrind工具包包含多个工具，如Memcheck,Cachegrind,Helgrind, Callgrind，Massif。下面分别介绍个工具的作用：
Memcheck 工具主要检查下面的程序错误：
使用未初始化的内存 (Use of uninitialised memory)
使用已经释放了的内存 (Reading/writing memory after it has been free’d)
使用超过 malloc分配的内存空间(Reading/writing off the end of malloc’d blocks)
对堆栈的非法访问 (Reading/writing inappropriate areas on the stack)
申请的空间是否有释放 (Memory leaks – where pointers to malloc’d blocks are lost forever)
malloc/free/new/delete申请和释放内存的匹配(Mismatched use of malloc/new/new [] vs free/delete/delete [])
src和dst的重叠(Overlapping src and dst pointers in memcpy() and related functions)
Callgrind
Callgrind收集程序运行时的一些数据，函数调用关系等信息，还可以有选择地进行cache 模拟。在运行结束时，它会把分析数据写入一个文件。callgrind_annotate可以把这个文件的内容转化成可读的形式。
Cachegrind
它模拟 CPU中的一级缓存I1,D1和L2二级缓存，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。
Helgrind
它主要用来检查多线程程序中出现的竞争问题。Helgrind 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。
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。
Valgrind 安装
1、 到
www.valgrind.org
下载最新版valgrind-3.2.3.tar.bz2
2、 解压安装包：tar –jxvf valgrind-3.2.3.tar.bz2
3、 解压后生成目录valgrind-3.2.3 
4、 cd valgrind-3.2.3
5、 ./configure6、 Make;make install
1.检查内存错误：
例如我们原来有一个程序sec_infod，这是一个用gcc –g参数编译的程序，运行它需要：
#./a.out
如果我们想用valgrind的内存检测工具，我们就要用如下方法调用：
#valgrind --leak-check=full --show-reachable=yes --trace-children= yes   ./a.out (2>logfile加上会好些，程序在执行期间stderr会有一些输出。提示比较多)
其中--leak-check=full 指的是完全检查内存泄漏，--show-reachable=yes是显示内存泄漏的地点，--trace-children=yes是跟入子进程。
如果您的程序是会正常退出的程序，那么当程序退出的时候valgrind自然会输出内存泄漏的信息。如果您的程序是个守护进程，那么也不要紧，我们只要在别的终端下杀死memcheck进程（因为valgrind默认使用memcheck工具，就是默认参数—tools=memcheck）：
#killall memcheck
这样我们的程序（./a.out）就被kill了
2,检查代码覆盖和性能瓶颈：
我们调用valgrind的工具执行程序：
#valgrind --tool=callgrind ./sec_infod
会在当前路径下生成callgrind.out.pid（当前生产的是callgrind.out.19689），如果我们想结束程序，可以：
#killall callgrind
然后我们看一下结果：
#callgrind_annotate --auto=yes callgrind.out.19689   >log
#vim log
3.Valgrind使用参数
          --log-fd=N 默认情况下，输出信息是到标准错误stderr，也可以通过—log-fd=8，输出到描述符为8的文件
          --log-file=filename将输出的信息写入到filename.PID的文件里，PID是运行程序的进行ID。可以通过--log-file exactly=filename指定就输出到filename文件。
          --log-file-qualifier=,取得环境变量的值来做为输出信息的文件名。如—log-file-qualifier=$FILENAME。
          --log-socket=IP:PORT 也可以把输出信息发送到网络中指定的IP:PORT去
          --error-limit=no 对错误报告的个数据进行限制，默认情况不做限制
          --tool= [default: memcheck]
--tool=memcheck：要求用memcheck这个工具对程序进行分析
     --leak-ckeck=yes 要求对leak给出详细信息
     --trace-children= [default: no]跟踪到子进程里去，默认请况不跟踪
     --xml= [default: no]将信息以xml格式输出，只有memcheck可用
     --gen-suppressions= [default: no]如果为yes，valgrind会在每发现一个错误便停下让用户做选择是继续还是退出
更多选项请参看： 
http://www.valgrind.org/docs/manual/manual-core.html
可以把一些默认选项编辑在 ~/.valgrindrc文件里。
这里使用valgrind的memcheck和callgrind两个工具的用法，其实valgrind还有几个工具：“cachegrind”,用于检查缓存使用的；“helgrind”用于检测多线程竞争资源的，等等。