valgrind 工具介绍和简单的使用

最近老是遇上各种奇奇怪怪的core dump，不太会分析的情况下看到了这款工具。在这记录分享下。

Valgrind 是个开源的工具，功能很多。例如检查内存泄漏工具---memcheck。

Valgrind 安装：

去官网下载： http://valgrind.org/downloads/current.html#current

安装过程：（可以直接查看README文档来确认安装过程）

tools/valgrind-3.12.0> pwd
    /proj/MPS_DEV_REPO/xchonxu/tools
    > tar -jxf valgrind-3.12.0.tar.bz2
    > cd /proj/MPS_DEV_REPO/xchonxu/tools/valgrind-3.12.0
    > vim README
    > ls
    > ./autogen.sh
    > ./configure --prefix=/home/xchonxu/bin
    > make
    > make install

验证是否成功：
    > cd ~
    > ls
    > cd bin/
    > ls
    > cd bin/
    > ls
    > ./valgrind ls -l
    > ./valgrind --leak-check=full ls -l

Valgrind 命令介绍：

用法: valgrind [options] prog-and-args
[options]: 常用选项，适用于所有Valgrind工具

-tool=<name> 最常用的选项。运行 valgrind中名为toolname的工具。默认memcheck。

memcheck ------> 这是valgrind应用最广泛的工具，一个重量级的内存检查器，能够发现开发中绝大多数内存错误使用情况，比如：使用未初始化的内存，使用已经释放了的内存，内存访问越界等。

callgrind ------> 它主要用来检查程序中函数调用过程中出现的问题。

cachegrind ------> 它主要用来检查程序中缓存使用出现的问题。

helgrind ------> 它主要用来检查多线程程序中出现的竞争问题。

massif ------> 它主要用来检查程序中堆栈使用中出现的问题。

extension ------> 可以利用core提供的功能，自己编写特定的内存调试工具

-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 更详细的信息, 增加错误数统计。
    -trace-children=no|yes 跟踪子线程? [no]
    -track-fds=no|yes 跟踪打开的文件描述？[no]
    -time-stamp=no|yes 增加时间戳到LOG信息? [no]
    -log-fd=<number> 输出LOG到描述符文件 [2=stderr]
    -log-file=<file> 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
    -log-file-exactly=<file> 输出LOG信息到 file
    -log-file-qualifier=<VAR> 取得环境变量的值来做为输出信息的文件名。 [none]
    -log-socket=ipaddr:port 输出LOG到socket ，ipaddr:port

LOG信息输出

-xml=yes 将信息以xml格式输出，只有memcheck可用
    -num-callers=<number> show <number> callers in stack traces [12]
    -error-limit=no|yes 如果太多错误，则停止显示新错误? [yes]
    -error-exitcode=<number> 如果发现错误则返回错误代码 [0=disable]
    -db-attach=no|yes 当出现错误，valgrind会自动启动调试器gdb。[no]
    -db-command=<command> 启动调试器的命令行选项[gdb -nw %f %p]

适用于Memcheck工具的相关选项：

-leak-check=no|summary|full 要求对leak给出详细信息? [summary]
    -leak-resolution=low|med|high how much bt merging in leak check [low]
    -show-reachable=no|yes show reachable blocks in leak check? [no]

最常用的命令格式：

valgrind --tool=memcheck --leak-check=full ./test

案例介绍：

申请内存未释放：

xchonxu/testCode> cat testValgrind.cc
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int *a = new int(2);

//delete a;

return 0;
}

xchonxu/testCode> g++ -g -o testValgrind testValgrind.cc
xchonxu/testCode> ~/bin/bin/valgrind --tool=memcheck --leak-check=full ./testValgrind
==3598== Memcheck, a memory error detector
==3598== Copyright (C) 2002-2015, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==3598== Using Valgrind-3.12.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==3598== Command: ./testValgrind
==3598==
==3598==
==3598== HEAP SUMMARY:
==3598==     in use at exit: 4 bytes in 1 blocks
==3598==   total heap usage: 1 allocs, 0 frees, 4 bytes allocated
==3598==
==3598== 4 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1
==3598==    at 0x4C292DF: operator new(unsigned long) (vg_replace_malloc.c:332)
==3598==    by 0x4007AF: main (testValgrind.cc:7)
==3598==
==3598== LEAK SUMMARY:
==3598==    definitely lost: 4 bytes in 1 blocks
==3598==    indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
==3598==      possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
==3598==    still reachable: 0 bytes in 0 blocks
==3598==         suppressed: 0 bytes in 0 blocks
==3598==
==3598== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==3598== ERROR SUMMARY: 1 errors from 1 contexts (suppressed: 2 from 2)

Memcheck将内存泄露分为两种，一种是可能的内存泄露（Possibly lost），另外一种是确定的内存泄露（Definitely lost）。Possibly lost 是指仍然存在某个指针能够访问某块内存，但该指针指向的已经不是该内存首地址。Definitely lost 是指已经不能够访问这块内存。而Definitely lost又分为两种：直接的（direct）和间接的（indirect）。直接和间接的区别就是，直接是没有任何指针指向该内存，间接是指指向该内存的指针都位于内存泄露处。在上述的例子中，根节点是directly lost，而其他节点是indirectly lost

原理：

参考网站：

http://www.linuxidc.com/Linux/2012-06/63754.htm
http://elinux.org/Valgrind （wiki）
http://blog.csdn.net/sduliulun/article/details/7732906
http://blog.csdn.net/gatieme/article/details/51959654（比较全面的介绍）
http://www.linuxidc.com/Linux/2012-06/63754.htm （非常详细的介绍了每个工具的使用）