目录

1.工具

 2.valgrind

2.1.Valgrind 安装

2.2.valgrind 使用

2.3.valgrind常见的命令行选项如下： 

 2.4.日志分析

3.mtrace

3.1.使用

 3.2.注意

3.3.结果分析

4.bcc工具里面的memleak-bpfcc

4.1.命令安装

4.2.源码安装

4.3.结果分析

 4.4.辅助命令

5.Sanitizer（AddressSanitizer）

5.1.sanitizer标志

5.2.使用

5.2.1.gcc/g++使用sanitizer

5.2.2.CMakeLists使用sanitizer

5.3结果分析

参考链接

1.工具

网上一查，linux下面的内存泄漏工具很多，这里将主要介绍：valgrind，mtrace,bcc工具里面的memleak-bpfcc与Sanitizer（AddressSanitizer）

 2.valgrind

2.1.Valgrind 安装

安装连接：Valgrind: Current Releases

自己选择自己需要的版本，

tar -jxvf 压缩包
cd 解压出来的路径
./configure
make
sudo make install

到这里安装完毕了，可以使用下面这个命令查看是否安装完毕

 valgrind --version 

2.2.valgrind 使用

下面这条命令是本人比较喜欢使用的，具体命令参数可以查看下面的说明。

valgrind -v --log-file=valgrind.log --tool=memcheck --leak-check=full --show-mismatched-frees=yes ./main # ./main是可执行文件的名字

2.3.valgrind常见的命令行选项如下： 

--tool=<toolname>：指定Valgrind使用的工具，比如Memcheck、Cachegrind、Helgrind等；未指定则默认Memcheck；
--leak-check=<yes|no>：开启或关闭内存泄漏检测。如果指定为yes，则Valgrind会在程序结束时输出内存泄漏信息。
--show-reachable=<yes|no>：控制是否显示可达但未释放的内存块。如果指定为yes，则Valgrind会输出这些信息，但这些信息并不表示内存泄漏。
--track-origins=<yes|no>：开启或关闭变量值溯源。如果指定为yes，则Valgrind会跟踪变量的值的来源，可以帮助查找悬挂指针和野指针等问题。
--num-callers=<n>：指定调用栈的层数。如果指定为n，则Valgrind会输出n层的调用栈信息。
--log-file=<filename>：指定输出信息的文件名。如果未指定该选项，则Valgrind会将输出信息打印到标准输出。
--vgdb=<yes|no>：开启或关闭vgdb调试服务。如果指定为yes，则可以使用gdb等调试器来远程连接Valgrind并进行调试操作。
--trace-children=<yes|no>：是否跟踪通过exec产生的子进程，默认不跟踪，但是对于fork产生的子进程会跟踪；
--version：Valgrind的版本号；

 2.4.日志分析

图片数据来源参考链接第一个链接

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

3.mtrace

3.1.使用

#include <mcheck.h>
//"/zdrive/logs/MY_Trance.log" 为日志输出路径
setenv("MALLOC_TRACE", "/zdrive/logs/MY_Trance.log", 1);
mtrace();
//需要定位的地方
muntrace();

日志输出，可以在代码里面设置，也可以配置环境变量

导出内存记录文件路径的环境变量：
$ export MALLOC_TRACE=/zdrive/logs/MY_Trance.log 

 3.2.注意

编译：加上 -g 参数，在程序中记录调试信息。是为了后面进行程序地址转换为代码文件位置。

3.3.结果分析

数据集来自参考链接二

$ cat trace.log
= Start
@ ./a.out:[0x40062b] + 0xf15460 0x64
@ ./a.out:[0x40063b] - 0xf15460
@ ./a.out:[0x400645] + 0xf154d0 0x3e8
= End

+ 表示分配；- 表示释放

可以使用 mtrace 命令来分析记录文件。mtrace 命令是 glibc-utils 的工具，是一个 perl 脚本文件，通过调用 addr2line 命令来进行解析代码文件位置。如果无该命令，可以安装 glibc-utils 来安装该命令。

$ mtrace a.out trace.log
Memory not freed:
-----------------Address     Size     Caller
0x00000000013fc4d0    0x3e8  at /home/centos/gnuc/c3/mtrace.c:13

4.bcc工具里面的memleak-bpfcc

4.1.命令安装

安装bpftool

apt-get install -y linux-tools-$(uname -r)
bpftool version

sudo apt-get install bpfcc-tools linux-headers-$(uname -r)
sudo apt-get install -y bpftrace

4.2.源码安装

源码安装比较复杂，而且麻烦，但是可以突破一些公司环境限制问题。我个人比较推荐源码安装。

 安装包数据的链接后面会贴，可以在下载链接里面下载，也可以找我要。

4.3.结果分析

在日志里面可以看到内存申请的地方，[里面会标使用的地方]

 4.4.辅助命令

memleak-bpfcc会5秒刷新一次，可以在memleak的帮助手册里面进行查看，进行配置

5.Sanitizer（AddressSanitizer）

5.1.sanitizer标志

sanitizer已经被集成到gcc，在使用只需要设置相应的标志位即可：相应标志如下

地址错误： -fsanitize=address
内存错误： -fsanitize=memory
内存泄漏： -fsanitize=leak
线程竞速问题： -fsanitize=thread
未定义问题： -fsanitize=undefined

5.2.使用

5.2.1.gcc/g++使用sanitizer

gcc/g++编译只需要将sanitizer的标志作为flag设置即可，如下：

gcc/g++ -fsanitize=address -g -fno-omit-frame-pointer test.cpp

5.2.2.CMakeLists使用sanitizer

使用CMAKE_CXX_FLAGS或add_compile_options的配置即可使用，如下： 

set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -fsanitize=address -fno-omit-frame-pointer")
                           或

add_compile_options(-fsanitize=address -fsanitize=memory -fno-omit-frame-pointer)
link_libraries(-fsanitize=address -fsanitize=memory)
 

5.3结果分析

数据来源于 链接三，主要错误结果在前面几行。

=================================================================
==79521==ERROR: AddressSanitizer: stack-buffer-overflow on address 0x7fff4c428dd8 at pc 0x563deecc541d bp 0x7fff4c428d90 sp 0x7fff4c428d80
READ of size 4 at 0x7fff4c428dd8 thread T0#0 0x563deecc541c in f() /home/zmy/test_cpp/sanitizers/address_sanitizers.cpp:6#1 0x563deecc54ae in main /home/zmy/test_cpp/sanitizers/address_sanitizers.cpp:12#2 0x7f813aa660b2 in __libc_start_main (/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6+0x270b2)#3 0x563deecc522d in _start (/home/zmy/test_cpp/sanitizers/a.out+0x122d)Address 0x7fff4c428dd8 is located in stack of thread T0 at offset 40 in frame#0 0x563deecc52f8 in f() /home/zmy/test_cpp/sanitizers/address_sanitizers.cpp:4This frame has 1 object(s):[32, 40) 'a' (line 5) <== Memory access at offset 40 overflows this variable
HINT: this may be a false positive if your program uses some custom stack unwind mechanism, swapcontext or vfork(longjmp and C++ exceptions *are* supported)
SUMMARY: AddressSanitizer: stack-buffer-overflow /home/zmy/test_cpp/sanitizers/address_sanitizers.cpp:6 in f()
Shadow bytes around the buggy address:0x10006987d160: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 000x10006987d170: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 000x10006987d180: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 000x10006987d190: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 000x10006987d1a0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
=>0x10006987d1b0: 00 00 00 00 00 00 f1 f1 f1 f1 00[f3]f3 f3 00 000x10006987d1c0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 000x10006987d1d0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 000x10006987d1e0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 000x10006987d1f0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 000x10006987d200: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Shadow byte legend (one shadow byte represents 8 application bytes):Addressable:           00Partially addressable: 01 02 03 04 05 06 07 Heap left redzone:       faFreed heap region:       fdStack left redzone:      f1Stack mid redzone:       f2Stack right redzone:     f3Stack after return:      f5Stack use after scope:   f8Global redzone:          f9Global init order:       f6Poisoned by user:        f7Container overflow:      fcArray cookie:            acIntra object redzone:    bbASan internal:           feLeft alloca redzone:     caRight alloca redzone:    cbShadow gap:              cc
==79521==ABORTING

参考链接

(2条消息) Linux 下几款程序内存泄漏检查工具_ubuntu 内存泄露_youbingchen的博客-CSDN博客

mtrace-内存使用追踪（内存） - 简书 (jianshu.com)

(3条消息) c++使用sanitizer代码分析_明霁天明的博客-CSDN博客

(3条消息) ubuntu21.10搭建ebpf环境，BCC和bpftrace_bpftrace安装_伊库塔花花的博客-CSDN博客

 (3条消息) ubuntu安装llvm教程_自有林中趣的博客-CSDN博客

使用 libbpf 开发 eBPF 程序 - Cheneytian's Blog (cheneytianx.github.io)