标签：file image pre qualifier 版本 结构 线程 initial 地址空间
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Valgrind是一套Linux下，开放源代码（GPL V2）的仿真调试工具的集合。Valgrind由内核（core）以及基于内核的其他调试工具组成。内核类似于一个框架（framework），它模拟了一个CPU环境，并提供服务给其他工具；而其他工具则类似于插件 (plug-in)，利用内核提供的服务完成各种特定的内存调试任务。Valgrind的体系结构如下图所示：
algrind包括如下一些工具：
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，我们主要使用即此工具，默认选项。此工具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 endof 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 inmemcpy() and related functions)
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。
Extension。可以利用core提供的功能，自己编写特定的内存调试工具。
要发现Linux下的内存问题，首先一定要知道在Linux下，内存是如何被分配的？下图展示了一个典型的Linux C程序内存空间布局：
一个典型的Linux C程序内存空间由如下几部分组成：
代码段（.text）。这里存放的是CPU要执行的指令。代码段是可共享的，相同的代码在内存中只会有一个拷贝，同时这个段是只读的，防止程序由于错误而修改自身的指令。
Memcheck 能够检测出内存问题，关键在于其建立了两个全局表。
Valid-Value 表：对于进程的整个地址空间中的每一个字节(byte)，都有与之对应的 8 个bits；对于 CPU 的每个寄存器，也有一个与之对应的bit 向量。这些 bits 负责记录该字节或者寄存器值是否具有有效的、已初始化的值。
Valid-Address 表:对于进程整个地址空间中的每一个字节(byte)，还有与之对应的 1 个bit，负责记录该地址是否能够被读写。
检测原理：
ubuntu安装：
sudo apt-get install valgrind
用法: valgrind [options]prog-and-args [options]:常用选项，适用于所有Valgrind工具
1. -tool=<name>最常用的选项。运行valgrind中名为toolname的工具。默认memcheck。
2. h –help显示帮助信息。
3. -version显示valgrind内核的版本，每个工具都有各自的版本。
4. q –quiet安静地运行，只打印错误信息。
5. v –verbose更详细的信息,增加错误数统计。
6. -trace-children=no|yes跟踪子线程? [no]
7. -track-fds=no|yes跟踪打开的文件描述？[no]
8. -time-stamp=no|yes增加时间戳到LOG信息? [no]
9. -log-fd=<number>输出LOG到描述符文件 [2=stderr]
10. -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
11. -log-file-exactly=<file>输出LOG信息到 file
12. -log-file-qualifier=<VAR>取得环境变量的值来做为输出信息的文件名。 [none]
13. -log-socket=ipaddr:port输出LOG到socket ，ipaddr:port
LOG信息输出
1. -xml=yes将信息以xml格式输出，只有memcheck可用
2. -num-callers=<number> show <number> callersin stack traces [12]
3. -error-limit=no|yes如果太多错误，则停止显示新错误? [yes]
4. -error-exitcode=<number>如果发现错误则返回错误代码 [0=disable]
5. -db-attach=no|yes当出现错误，valgrind会自动启动调试器gdb。[no]
6. -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：
1. -leak-check=no|summary|full要求对leak给出详细信息? [summary]
2. -leak-resolution=low|med|high how much bt merging in leakcheck [low]
-show-reachable=no|yesshow reachable blocks in leak check? [no]
查看源码
#include <iostream> #include <stdlib.h> #include <string.h>
int main(int argc, char const *argv[]) { char* p = (char*)malloc(10);//错误一：申请空间后没有ｆｒｅｅ strcpy(p,"0123456789");//错误二：非法写入多余字节 return 0; }
g++ -g singleton.cpp
valgrind --tool=memcheck --show-reachable=yes --leak-check=yes ./a.out
ｖａｌｇｒｉｎｄ检测输出如下
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