C++内存检查指导手册.pdf

嘉为IT 咨询服务 广东威创视讯科技股份有限公司 内存检查指导手册 目录 1. 概述 2 2. 术语 2 3. 内存检查 2 3.1. 目标 2 3.2. 要求 2 3.3. 阶段 3 4. Valgrind 3 4.1. 介绍 3 4.2. 安装 4 4.3. 使用 4 4.3.1. 命令及参数 4 4.3.2. 输出报告 5 4.3.3. 举例 7 . 未初始化内存使用 7 . 内存读写越界 8 . 内存读写重叠 10 . 内存申请释放不一致11 . 内存申请释放次数不匹配11 . 内存释放后继续进行读写 13 . 内存泄漏 14 4.4. 结论 16 5. 参考资料 16 6. 附录 17 6.1. Linux 程序内存空间布局 17 6.2. Linux 内存指标 17 6.3. Memcheck 内存检查原理 19 1 1. 概述 根据基础应用组项目开发流程规范，在项目编码和测试阶段必须对项目代码进行动态的内存检查，以 保证项目的质量。本文着重介绍内存检查的内容和内存检查工具 valgrind 的使用，指导开发人员完成内 存检查的活动。 2. 术语  Valgrind：一款用于内存调试、内存泄漏检测以及性能分析的LINUX 平台开源软件。Valgrind 这个名 字取自北欧神话中英灵殿的入口。Valgrind 支持x86、x86-64、Armv7 以及PowerPC 上的Linux，除 此之外，还有一些其它非正式支持的类Unix 平台，如FreeBSD 等。 3. 内存检查 3.1. 目标 在Linux 平台开发应用程序时，最常遇见的问题就是错误的使用内存。内存作为系统的重要资源，相 当于公司的现金流，要取之有道，用之有道。对项目代码进行动态的内存检查，是项目的质量要求。通过 一些方法和手段，跟踪程序对内存的操作和使用情况，发现错误和潜在隐患，保证程序可以正确、稳定运 行。 3.2. 要求 在项目开发中，我们遇到的错误的内存操作主要有以下几种：  使用未初始化的内存 定义的变量，未进行赋值，就拿来进行操作，这样会导致程序运行不可预期。  内存读写越界 访问了不该访问的地址空间。比如，数组越界。  内存读写重叠 C 标准库大量的内存操作函数，如 memcpy()、strcpy()等，需要由调用者保证源地址（src）和目标 地址（dst）不能发生重叠，否则，将导致读写重叠，结果不可预期。  内存泄漏 程序动态申请的内存，使用后既没有释放，也没有无法被其他程序访问。随着程序不断的运行，吞噬 的内存资源越来越多，其他进程无法获得足够的内存资源运行，最后程序被 OS 强行杀掉，甚至导致系统 瘫痪，只能强硬重启。  内存申请释放不一致 内存申请和释放的方式不一致：new()动态申请的内存，用 free()释放；malloc()申请的内存，用 delete()释放；new[ ]动态申请的数组，用delete()释放。这些都导致程序崩溃（coredump）。  内存申请释放次数不匹配 申请的内存，使用完后不释放，会导致内存泄漏。而另一种情况，申请的内存，被多个指针变量指向， 多个指针变量最后都释放了该内存块，导致一次申请的内存，被多次释放。  内存释放后继续进行读写 内存使用后，已经释放了。后续运行的代码仍然对其进行读写操作。结果不可预期。 2 以上的内存错误，都必须纠正。否则，轻则内存泄漏，占用大量的系统资源，重则程序崩溃（coredump） ，影响系统稳定性，甚至造成不可恢复的错误。 3.3. 阶段 培养良好的编程习惯，程序代码静态检查，加强单元测试，均可减少上述的内存操作失误。在项目测 试阶段，通过一些工具和方法，动态跟踪进程的内存使用情况，是必不可