版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、Linux下利用Valgrind工具进行内存泄露检测和性能分析日期:2012-06-25 来源:Linux社区 作者:yanghao23 Valgrind通常用来成分析程序性能及程序中的内存泄露错误一 Valgrind工具集简绍Valgrind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
2、。6、lackey:7、nulgrind:这几个工具的使用是通过命令:valgrand -tool=name 程序名来分别调用的,当不指定tool参数时默认是 -tool=memcheck二 Valgrind工具详解最常用的工具,用来检测程序中出现的内存问题,所有对内存的读写都会被检测到,一切对malloc、free、new、delete的调用都会被捕获。所以,它能检测以下问题:1、对未初始化内存的使用;2、读/写释放后的内存块;3、读/写超出malloc分配的内存块;4、读/写不适当的栈中内存块;5、内存泄漏,指向一块内存的指针永远丢失;6、不正确的malloc/free或new/delet
3、e匹配;7、memcpy(相关函数中的dst和src指针重叠。这些问题往往是C/C+程序员最头疼的问题,Memcheck能在这里帮上大忙。例如:#include #include #include void test( int *ptr = malloc(sizeof(int*10; ptr10 = 7; / 内存越界 memcpy(ptr +1, ptr, 5; / 踩内存 free(ptr; free(ptr;/ 重复释放 int *p1; *p1 = 1; / 非法指针 int main(void test(; return 0; 将程序编译生成可执行文件后执行:valgrind -le
4、ak-check=full ./程序名 输出结果如下:=4832= Memcheck, a memory error detector =4832= Copyright (C 2002-2010, and GNU GPLd, by Julian Seward et al. =4832= Using Valgrind-3.6.1 and LibVEX; rerun with -h for copyright info =4832= Command: ./tmp =4832= =4832= Invalid write of size 4 / 内存越界 =4832= at 0x804843F: te
5、st (in /home/yanghao/Desktop/testC/testmem/tmp =4832= by 0x804848D: main (in /home/yanghao/Desktop/testC/testmem/tmp =4832= Address 0x41a6050 is 0 bytes after a block of size 40 allocd =4832= at 0x4026864: malloc (vg_replace_malloc.c:236 =4832= by 0x8048435: test (in /home/yanghao/Desktop/testC/test
6、mem/tmp =4832= by 0x804848D: main (in /home/yanghao/Desktop/testC/testmem/tmp =4832= =4832= Source and destination overlap in memcpy(0x41a602c, 0x41a6028, 5 / 踩内存 =4832= at 0x4027BD6: memcpy (mc_replace_strmem.c:635 =4832= by 0x8048461: test (in /home/yanghao/Desktop/testC/testmem/tmp =4832= by 0x80
7、4848D: main (in /home/yanghao/Desktop/testC/testmem/tmp =4832= =4832= Invalid free( / delete / delete / 重复释放 =4832= at 0x4025BF0: free (vg_replace_malloc.c:366 =4832= by 0x8048477: test (in /home/yanghao/Desktop/testC/testmem/tmp =4832= by 0x804848D: main (in /home/yanghao/Desktop/testC/testmem/tmp
8、=4832= Address 0x41a6028 is 0 bytes inside a block of size 40 freed =4832= at 0x4025BF0: free (vg_replace_malloc.c:366 =4832= by 0x804846C: test (in /home/yanghao/Desktop/testC/testmem/tmp =4832= by 0x804848D: main (in /home/yanghao/Desktop/testC/testmem/tmp =4832= =4832= Use of uninitialised value
9、of size 4 / 非法指针 =4832= at 0x804847B: test (in /home/yanghao/Desktop/testC/testmem/tmp =4832= by 0x804848D: main (in /home/yanghao/Desktop/testC/testmem/tmp =4832= =4832= =4832= Process terminating with default action of signal 11 (SIGSEGV /由于非法指针赋值导致的程序崩溃 =4832= Bad permissions for mapped region at
10、 address 0x419FFF4 =4832= at 0x804847B: test (in /home/yanghao/Desktop/testC/testmem/tmp =4832= by 0x804848D: main (in /home/yanghao/Desktop/testC/testmem/tmp =4832= =4832= HEAP SUMMARY: =4832= in use at exit: 0 bytes in 0 blocks =4832= total heap usage: 1 allocs, 2 frees, 40 bytes allocated =4832=
11、=4832= All heap blocks were freed - no leaks are possible =4832= =4832= For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v =4832= Use -track-origins=yes to see where uninitialised values come from =4832= ERROR SUMMARY: 4 errors from 4 contexts (suppressed: 11 from 6 Segmentation fault 从val
12、grind的检测输出结果看,这几个错误都找了出来。和gprof类似的分析工具,但它对程序的运行观察更是入微,能给我们提供更多的信息。和gprof不同,它不需要在编译源代码时附加特殊选项,但加上调试选项是推荐的。Callgrind收集程序运行时的一些数据,建立函数调用关系图,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。这是个python脚本,把它下载之后修改其权限chmod +7 gprof2dot.py ,并把这个脚本添加到$PATH路径中的任一文件夹下,我是将它放到了/usr/bin目录
13、下,这样就可以直接在终端下执行了。Callgrind可以生成程序性能分析的图形,首先来说说程序性能分析的工具吧,通常可以使用gnu自带的gprof,它的使用方法是:在编译程序时添加-pg参数,例如:#include #include void test( sleep(1; void f( int i; for( i = 0; i 5; i + test(; int main( f(; printf(process is over!n; return 0; 首先执行,然后运行该程序./tmp,程序运行完成后会在当前目录下生成文件(这个文件gprof在分析程序时需要),再执行,打开结果: 显示te
14、st被调用了5次,程序中耗时所占百分比最多的是test函数。再来看 Callgrind的生成调用图过程吧,执行:valgrind -tool=callgrind ./tmp,执行完成后在目录下生成callgrind.out.XXX的文件这是分析文件,可以直接利用:callgrind_annotate callgrind.out.XXX 打印结果,也可以使用:gprof2dot.py -f callgrind callgrind.out.XXX |dot -Tpng -o report.png 来生成图形化结果:它生成的结果非常详细,甚至连函数入口,及库函数调用都标识出来了。Cache分析器,它
15、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。它的使用方法也是:valgrind -tool=cachegrind 程序名,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
16、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。首先举一个竞态的例子吧:#include #include #define NLOOP 50 int counter = 0; /* incremented by threads */ void *threadfn(void *; int main(int argc, char *argv pthread_t tid1, tid2,tid3; pthread_create(&tid1, NULL, &th
17、readfn, NULL; pthread_create(&tid2, NULL, &threadfn, NULL; pthread_create(&tid3, NULL, &threadfn, NULL; /* wait for both threads to terminate */ pthread_join(tid1, NULL; pthread_join(tid2, NULL; pthread_join(tid3, NULL; return 0; void *threadfn(void *vptr int i, val; for (i = 0; i NLOOP; i+ val = co
18、unter; printf(%x: %d n, (unsigned intpthread_self(, val+1; counter = val+1; return NULL; 这段程序的竞态在3032行,我们想要的效果是3个线程分别对全局变量累加50次,最后全局变量的值为150,由于这里没有加锁,很明显竞态使得程序不能达到我们的目标。我们来看Helgrind是如何帮我们检测到竞态的。先编译程序:gcc -o test thread.c -lpthread ,然后执行:valgrind -tool=helgrind ./test 输出结果如下: 49c0b70: 1 49c0b70: 2 =4
19、666= Thread #3 was created=4666= at 0x412E9D8: clone (clone.S:111=4666= by 0x40494B5: pthread_createGLIBC_2.1 (createthread.c:256=4666= by 0x4026E2D: pthread_create_WRK (hg_intercepts.c:257=4666= by 0x4026F8B: pthread_create* (hg_intercepts.c:288=4666= =4666= Thread #2 was created=4666= at 0x412E9D8
20、: clone (clone.S:111=4666= by 0x40494B5: pthread_createGLIBC_2.1 (createthread.c:256=4666= by 0x4026E2D: pthread_create_WRK (hg_intercepts.c:257=4666= by 0x4026F8B: pthread_create* (hg_intercepts.c:288=4666= =4666= Possible data race during read of size 4 at 0x804a028 by thread #3=4666= at 0x804859C
21、: threadfn=4666= by 0x4026F60: mythread_wrapper (hg_intercepts.c:221=4666= by 0x4048E98: start_thread (pthread_create.c:304=4666= by 0x412E9ED: clone (clone.S:130=4666= This conflicts with a previous write of size 4 by thread #2=4666= by 0x4026F60: mythread_wrapper (hg_intercepts.c:221=4666= by 0x40
22、48E98: start_thread (pthread_create.c:304=4666= by 0x412E9ED: clone (clone.S:130=4666= =4666= Possible data race during write of size 4 at 0x804a028 by thread #2=4666= by 0x4026F60: mythread_wrapper (hg_intercepts.c:221=4666= by 0x4048E98: start_thread (pthread_create.c:304=4666= by 0x412E9ED: clone
23、 (clone.S:130=4666= This conflicts with a previous read of size 4 by thread #3=4666= by 0x4026F60: mythread_wrapper (hg_intercepts.c:221=4666= by 0x4048E98: start_thread (pthread_create.c:304=4666= by 0x412E9ED: clone (clone.S:130=4666= 49c0b70: 3 .55c1b70: 51 =4666= =4666= For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v=4666= Use -history-level=approx or =none to gain increased speed, at=4666= the cost of reduced accuracy of conflicting-access inform
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 服装裁剪工保密知识考核试卷含答案
- 海藻制碘工安全知识宣贯模拟考核试卷含答案
- 黄酒勾兑工岗前安全生产规范考核试卷含答案
- 海洋生物调查员班组协作模拟考核试卷含答案
- 外科护理学实践要点
- 新生儿肺炎护理中的质量控制
- 莫干山镇总体规划实施评估:成效、挑战与优化路径
- 药物整合模式下的药学服务:为高血压性心脏病患者的治疗赋能
- 草莓采摘机械手:结构创新与精准运动控制的深度探索
- 英语非人称构式:述谓语义的制约与意义建构之解析
- 山东临淄区九合财金控股有限公司招聘笔试题库2026
- 2026年高考政治易错易混点专项梳理
- 机械加工工艺流程标准作业指导书
- 2026年天津市公共交通集团控股有限公司校园招聘笔试备考题库及答案解析
- 中国中化2026届人才测评题库
- 彩钢围挡施工方案
- DB53∕T 168-2026 用水定额标准规范
- 四川省通信产业服务有限公司招聘笔试题库2026
- 项目负责人考核制度
- 高考英语阅读理解题干与选项高频词 (含汉语释义)
- GB/T 2297-2025太阳光伏能源系统术语
评论
0/150
提交评论