错误内存调试工具 valgrind

内存调试工具valgr i nd

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内存调试工具valgrind

来源 linux下面用c++写代码在所难免会遇到segmentation fault(段错误) 。个人在编写ns扩展模块时候遇到过很多段错误虽然运行时刻经常由程序抛出段错误但是段错误的发生的程序级别的原因多种多样不过归结到系统级别上段错误都是由于内存原因引起的(个人总结) 。

会造成内存错误的程序级别的原因也就是我们程序员所经常犯的错误大致可以分为以下几个方面

1使用未初始化的指针-这是必然的指针指空的东西必然出错。

2重复删除一个指针-必然再次删除就会删除一个已经分配给别的程序的数据或者其他。

3 内存冲突-由于程序声明的两块数据区域重叠造成混乱。

4混杂的指针错误-只能具体问题具体分析情况比较复杂。

对于一位刚开始用c++在linux编程的人来说最常遇到的应该的就是1与2了。当工程规模比较大程序由小组完成而后整合等的情况下很容易出现2 3 4的情况。这时候的调试比较麻烦也需要很多耐心。

我在做的wimax mesh的项目就是这样。对于一个timer的使用没有初始化造成的段错误一目了然。工程进展非常顺利。当工程做到50%时候

(11.08号) 遇到了一个段错误结果调试到12.02号才调出来我就来说一下我的调试历程吧真是一波三折阿开始的时候以为是1或者2的情况反复检查不是这样。然后怀疑3或者4结果由于没有使用任何工具只是在仅供学习与交流如有侵权请联系网站删除谢谢2

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代码中加打印信息这时候只能把错误定位到transmit(p)这个函数上。但是这个函数我只写了一行就是transmit(p)

{downtarget_-recv(p, (Handle*)NULL) 

}

程序在这个地方出错实在让人摸不到头绪 因为再往下执行就不是我代码的问题了而是下层已有代码甚至是系统代码的问题阿非常困扰

然后开始用gdb调试 gdb是一个很好的很强大的调试工具我用的命令行的所能完成的功能和vc下的调试工具差不多只是需要看什么变量就是要用print×来看罢了不过功能决不比它差。但是我用了gdb只能把错误定位在

(gdb)bt

#0 0x082d16ba in CheckChannelErrors()

#1 0x082d43a5 in Tcl_Write()

#2 0x081cdb52 in BaseTrace namdump(this=0x90e09d0)at trace/basetrace.cc 109

#3 0x08137aa4 in CMUTracenam_format(this=0x90e10b0,p=0x90fb860,offset=64)at trace/cmu-trace.cc 1123

#4 0x 081384db in CMUTraceformat(this=0x90e10b0,p=0x90fb860,why=0x833ec34"---")at trace/cmu-trace.cc 1137

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#5 0x 08138751 in CMUTracerecv(this=0x90e10b0,p=0x90fb860,h=0x0)at trace/cmu-trace.cc 1239#6 0x0821e9e7 in Mac802_16

mac_log(this=0x90d1f08,p=0x90fb860)at wimax/mac802_16.h 909#7 0x 082268e6 in Mac802_16MSS receive(this=0x90d1f08)at wimax/mac802_16MSS.cc 660

#8 0x08228b08 in WimaxRxTimerhandle(this=0x90d29a4,e=0x90d29b4)at wimax/mac802_16timer.cc 98#9 0x 08054332 in Schedulerdispatch(this=0x8eb6a10,p=0x90d29b4, t=10.017116268588)at common/scheduler.cc 150

#10 0x 0805457e in Scheduler run(this=0x8eb6a10)at common/scheduler.cc 129

#11 0x 0805485d in Schedulercommand(this=0x8eb6a10,argc=2,argv=0xbf a20730)at common/scheduler.cc 198

#12 0x0828b7ae in TclClass dispatch_cmd()

#13 0x 082903d0 in OTclDispatch(cd=value optimized out, in=0x8e97250,argc=3,argv=0xbfa2077c)at otcl.c 434

#14 0x 0829712e in TclInvokeStringCommand()

#15 0x08298c4b in TclEvalObjvInternal ()

#16 0x082c2ef1 in TclExecuteByteCode()

#17 0x082c6d1c in TclCompEvalObj()

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#18 0x082c2fca in TclExecuteByteCode()

#19 0x082c6d1c in TclCompEvalObj()

#20 0x082eec76 in TclObjInterpProc()

#21 0x082ef092 in TclProcInterpProc()

#22 0x 08290520 in OTclDispatch(cd=value optimized out, in=0x8e97250,argc=2,argv=0xbfa2131c)at otcl.c 477

#23 0x 0829712e in TclInvokeStringCommand()

#24 0x08298c4b in TclEvalObjvInternal ()

#25 0x082c2ef1 in TclExecuteByteCode()

#26 0x082c6d1c in TclCompEvalObj()

#27 0x082eec76 in TclObjInterpProc()

#28 0x082ef092 in TclProcInterpProc()

#29 0x 082903d0 in OTclDispatch(cd=value optimized out, in=0x8e97250,argc=2,argv=0xbfa21c2c)at otcl.c 434

#30 0x 0829712e in TclInvokeStringCommand()

#31 0x08298c4b in TclEvalObjvInternal ()

#32 0x 08299207 in Tcl_EvalEx()

#33 0x082ded12 in Tcl_FSEvalFile()

#34 0x082e2307 in Tcl_Main()

#35 0x0804cafc in main(argc=2747804,argv=0x178b62)at common/tclAppInit.cc 67

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这让我更加不解为什么会在调用ns原有代码的地方出问题呢?后来决定再换一个工具。用valgrind

在这里我先贴一下valgrind的用法我自己搜到的很详细的。姑且就不自己写了。

=

Valgrind Valgrind已经在Linux应用程序开发社区中广泛用来调试应用程序。它尤其擅长发现内存管理的问题。它可以检查程序运行时的内存泄漏问题。这个工具目前正由Julian Seward进行开发并由Paul Mackerras移植到了Power架构上。

要安装Valgrind请从Valgrind的Web站点上下载源代码(参阅参考资料) 。切换到Valgrind目录并执行下面的命令

#make

#make check

#make install

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、 ./configure 6、 Make make installValgrind使用

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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。 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 portLOG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|ful l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]

Valgrind的错误报告

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Valgrind的输出格式如下

清单1.Valgrind的输出消息

#valgrind du– x– s

.

.

==29404==Address 0x1189AD84 is 0bytes after ablock of size 12alloc'd

==29404==at 0xFFB9964 malloc(vg_replace_malloc.c 130)

==29404==by 0xFEE1AD0 strdup(in/lib/tls/libc. so.6)

==29404==by 0xFE94D30 setlocale(in/lib/tls/libc. so.6)

==29404==by 0x 10001414 main(in/usr/bin/du)

==29404==是进程的ID。消息Address 0x1189AD84 is 0bytes after ablock of size 12 alloc'd说明在这个12字节的数组后面没有存储空间了。第二行以及后续几行说明内存是在130行(vg_replace_malloc.c)的strdup()程序中进行分配的。 strdup()是在libc. so.6库的setlocale()中调用的 main()调用了setlocale() 。

未初始化的内存

最为常见的一个bug是程序使用了未初始化的内存。未初始化的数据可能来源于

未经初始化的变量malloc函数所分配的数据在写入值之前使用了

下面这个例子使用了一个未初始化的数组

清单2.使用未初始化的内存

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2{

3 int i [5] 

4 5if(i [0]==0)

6 i [1]=1

7 return 0

8}

在这个例子中整数数组i[5]没有进行初始化 因此 i [0]包含的是一个随机数。因此使用i [0]的值来判断一个条件分支就会导致不可预期的问题。 Valgrind可以很容易捕获这种错误条件。当您使用Valgrind运行这个程序时就会接收到下面的消息

清单3.Valgrind的输出消息

#gcc– g– otest1 test1.c

#valgrind./test1

.

.

==31363==

==31363==Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)

==31363==at 0x 1000041C main(test1.c 5)

==31363==

==31363==ERROR SUMMARY 1 errors from 1contexts(suppressed 7from 1)

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