文档章节

valgrind安装及使用方法详解

shzwork
 shzwork
发布于 05/14 15:56
字数 5239
阅读 7
收藏 0

Valgrind manual:

http://valgrind.org/docs/manual/manual.html

 

valgrind介绍:

l   Valgrind查找内存泄露利器

Valgrind是一个GPL的软件,用于Linux(For x86, amd64 and ppc32)程序的内存调试和代码剖析。你可以在它的环境中运行你的程序来监视内存的使用情况,比如C 语言中的malloc和free或者 C++中的new和 delete。使用Valgrind的工具包,你可以自动的检测许多内存管理和线程的bug,避免花费太多的时间在bug寻找上,使得你的程序更加稳固。

l  Valgrind的主要功能
Valgrind工具包包含多个工具,如Memcheck,Cachegrind,Helgrind, Callgrind,Massif。下面分别介绍个工具的作用:

l  Memcheck 工具主要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 end of 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 in memcpy() and related functions)

l  Callgrind

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。

l  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。

l  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。

l  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。

 

 

valgrind下载:

http://valgrind.org/downloads/valgrind-3.12.0.tar.bz2

 

valgrind安装:

1. tar -jxvf valgrind-3.12.0.tar.bz2

2. cd valgrind-3.12.0

3. ./configure

config.status: creating config.h

config.status: executing depfiles commands

 

         Maximum build arch: amd64

         Primary build arch: amd64

       Secondary build arch:

                   Build OS: linux

       Primary build target: AMD64_LINUX

     Secondary build target:

           Platform variant: vanilla

      Primary -DVGPV string: -DVGPV_amd64_linux_vanilla=1

         Default supp files: exp-sgcheck.supp xfree-3.supp xfree-4.supp glibc-2.X-drd.supp glibc-2.34567-NPTL-helgrind.supp glibc-2.X.supp

4. make

5. make install

 

输入valgrind–h显示valgrind的参数及提示,说明安装成功

 

 

Valgrind的使用方法:

 

1.检查内存错误:
例如我们原来有一个程序sec_infod,这是一个用gcc –g参数编译的程序,运行它需要:
#./a.out
如果我们想用valgrind的内存检测工具,我们就要用如下方法调用:
#valgrind --leak-check=full --show-reachable=yes --trace-children= yes   ./a.out (2>logfile加上会好些,程序在执行期间stderr会有一些输出。提示比较多)

其中--leak-check=full指的是完全检查内存泄漏,--show-reachable=yes是显示内存泄漏的地点,--trace-children=yes是跟入子进程。

如果您的程序是会正常退出的程序,那么当程序退出的时候valgrind自然会输出内存泄漏的信息。如果您的程序是个守护进程,那么也不要紧,我们 只要在别的终端下杀死memcheck进程(因为valgrind默认使用memcheck工具,就是默认参数—tools=memcheck):
#killall memcheck
这样我们的程序(./a.out)就被kill了

2,检查代码覆盖和性能瓶颈:
我们调用valgrind的工具执行程序:
#valgrind --tool=callgrind ./sec_infod

会在当前路径下生成callgrind.out.pid(当前生产的是callgrind.out.19689),如果我们想结束程序,可以:
#killall callgrind
然后我们看一下结果:
#callgrind_annotate --auto=yes callgrind.out.19689   >log
#vim log

 

参数解释:

名字:
       valgrind是一个调试和剖析的程序工具集。

概要用法:
       valgrind [[valgrind] [options]] [your-program] [[your-program-options]]

概述:
       Valgrind是一个Linux下灵活的调试和剖析可执行工具。它由在软件层提供综合的
       CPU内核,和一系列调试、剖析的工具组成。架构是模块化的,所以可以在不破坏现
       有的结构的基础上很容易的创建出新的工具来。
       这本手册包括了基本的用法和选项。更多帮助理解的信息,请查看您系统的HTML
       文档:
         /usr/share/doc/valgrind/html/index.html
       或者在线文档:
         http://www.valgrind.org/docs/manual/index.html.

用法:
       一般像下面这样调用Valgrind:
           valgrind program args

      这样将在Valgrind使用Memcheck运行程序program(带有参数args)。内存检查
       执行一系列的内存检查功能,包括检测访问未初始化的内存,已经分配内存的错误
       使用(两次释放,释放后再访问,等等)并检查内存泄漏。

      可用--tool指定使用其它工具:
           valgrind --tool=toolname program args

      可使用的工具如下:
       o cachegrind是一个缓冲模拟器。它可以用来标出你的程序每一行执行的指令
          数和导致的缓冲不命中数。

       o callgrind在cachegrind基础上添加调用追踪。它可以用来得到调用的次数
          以及每次函数调用的开销。作为对cachegrind的补充,callgrind可以分别
          标注各个线程,以及程序反汇编输出的每条指令的执行次数以及缓存未命中
          数。

       o helgrind能够发现程序中潜在的条件竞争。

       o lackey是一个示例程序,以其为模版可以创建你自己的工具。在程序结束后,
       它打印出一些基本的关于程序执行统计数据。

       o massif是一个堆剖析器,它测量你的程序使用了多少堆内存。

       o memcheck是一个细粒度的的内存检查器。

       o none没有任何功能。它它一般用于Valgrind的调试和基准测试。

基本选项:
       这些选项对所有工具都有效。

       -h --help
              显示所有选项的帮助,包括内核和选定的工具两者。

       --help-debug
              和--help相同,并且还能显示通常只有Valgrind的开发人员使用的调试
              选项。

       --version
              显示Valgrind内核的版本号。工具可以有他们自已的版本号。这是一种
              保证工具只在它们可以运行的内核上工作的一种设置。这样可以减少在
              工具和内核之间版本兼容性导致奇怪问题的概率。

       -q --quiet
              安静的运行,只打印错误信息。在进行回归测试或者有其它的自动化测
              试机制时会非常有用。

       -v --verbose
              显示详细信息。在各个方面显示你的程序的额外信息,例如:共享对象
              加载,使用的重置,执行引擎和工具的进程,异常行为的警告信息。重
              复这个标记可以增加详细的级别。

       -d    调试Valgrind自身发出的信息。通常只有Valgrind开发人员对此感兴趣。
              重复这个标记可以产生更详细的输出。如果你希望发送一个bug报告,通
              过-v -v -d -d生成的输出会使你的报告更加有效。

       --tool= [default: memcheck]
              运行toolname指定的Valgrind,例如,Memcheck, Addrcheck, Cachegrind,
              等等。

       --trace-children= [default: no]
              当这个选项打开时,Valgrind会跟踪到子进程中。这经常会导致困惑,而
              且通常不是你所期望的,所以默认这个选项是关闭的。

       --track-fds= [default: no]
              当这个选项打开时,Valgrind会在退出时打印一个打开文件描述符的列表。
              每个文件描述符都会打印出一个文件是在哪里打开的栈回溯,和任何与此
              文件描述符相关的详细信息比如文件名或socket信息。


       --time-stamp= [default: no]
              当这个选项打开时,每条信息之前都有一个从程序开始消逝的时间,用天,
              小时,分钟,秒和毫秒表示。

       --log-fd= [default: 2, stderr]
              指定Valgrind把它所有的消息都输出到一个指定的文件描述符中去。默认值
              2, 是标准错误输出(stderr)。注意这可能会干扰到客户端自身对stderr
              的使用, Valgrind的输出与客户程序的输出将穿插在一起输出到stderr。

       --log-file=
              指定Valgrind把它所有的信息输出到指定的文件中。实际上,被创建文件的
              文件名是由filename、'.'和进程号连接起来的(即.),
              从而每个进程创建不同的文件。

       --log-file-exactly=
              类似于--log-file,但是后缀".pid"不会被添加。如果设置了这个选项,
              使用Valgrind跟踪多个进程,可能会得到一个乱七八糟的文件。             

       --log-file-qualifier=
              当和--log-file一起使用时,日志文件名将通过环境变量$VAR来筛选。这
              对于MPI程序是有益的。更多的细节,查看手册2.3节 "注解"。

       --log-socket=
              指定Valgrind输出所有的消息到指定的IP,指定的端口。当使用1500端口
              时,端口有可能被忽略。如果不能建立一个到指定端口的连接,Valgrind
              将输出写到标准错误(stderr)。这个选项经常和一个Valgrind监听程序一
              起使用。更多的细节,查看手册2.3节 "注解"。


错误相关选项:
       这些选项适用于所有产生错误的工具,比如Memcheck, 但是Cachegrind不行。

       --xml= [default: no]
              当这个选项打开时,输出将是XML格式。这是为了使用Valgrind的输出做为
              输入的工具,例如GUI前端更加容易些。目前这个选项只在Memcheck时生效。

       --xml-user-comment=
              在XML开头 附加用户注释,仅在指定了--xml=yes时生效,否则忽略。

       --demangle= [default: yes]
              打开/关闭C++的名字自动解码。默认打开。当打开时,Valgrind将尝试着把
              编码过的C++名字自动转回初始状态。这个解码器可以处理g++版本为2.X,
              3.X或4.X生成的符号。

             一个关于名字编码解码重要的事实是,禁止文件中的解码函数名仍然使用
              他们未解码的形式。Valgrind在搜寻可用的禁止条目时不对函数名解码,
              因为这将使禁止文件内容依赖于Valgrind的名字解码机制状态, 会使速度
              变慢,且无意义。

       --num-callers= [default: 12]
              默认情况下,Valgrind显示12层函数调用的函数名有助于确定程序的位置。
              可以通过这个选项来改变这个数字。这样有助在嵌套调用的层次很深时确定
              程序的位置。注意错误信息通常只回溯到最顶上的4个函数。(当前函数,和
              它的3个调用者的位置)。所以这并不影响报告的错误总数。

             这个值的最大值是50。注意高的设置会使Valgrind运行得慢,并且使用更多
              的内存,但是在嵌套调用层次比较高的程序中非常实用。

       --error-limit= [default: yes]
              当这个选项打开时,在总量达到10,000,000,或者1,000个不同的错误,
              Valgrind停止报告错误。这是为了避免错误跟踪机制在错误很多的程序
              下变成一个巨大的性能负担。

       --error-exitcode= [default: 0]
              指定如果Valgrind在运行过程中报告任何错误时的退出返回值,有两种情
              况;当设置为默认值(零)时,Valgrind返回的值将是它模拟运行的程序的
              返回值。当设置为非零值时,如果Valgrind发现任何错误时则返回这个值。
              在Valgrind做为一个测试工具套件的部分使用时这将非常有用,因为使测
              试工具套件只检查Valgrind返回值就可以知道哪些测试用例Valgrind报告
              了错误。

       --show-below-main= [default: no]
              默认地,错误时的栈回溯不显示main()之下的任何函数(或者类似的函数像
              glibc的__libc_start_main(),如果main()没有出现在栈回溯中);这些大
              部分都是令人厌倦的C库函数。如果打开这个选项,在main()之下的函数也
              将会显示。

       --suppressions= [default: $PREFIX/lib/valgrind/default.supp]
              指定一个额外的文件读取不需要理会的错误;你可以根据需要使用任意多
              的额外文件。

       --gen-suppressions= [default: no]
              当设置为yes时,Valgrind将会在每个错误显示之后自动暂停并且打印下
              面这一行:
                  ---- Print suppression ? --- [Return/N/n/Y/y/C/c] ----


              这个提示的行为和--db-attach选项(见下面)相同。

             如果选择是,Valgrind会打印出一个错误的禁止条目,你可以把它剪切然后
              粘帖到一个文件,如果不希望在将来再看到这个错误信息。

             当设置为all时,Valgrind会对每一个错误打印一条禁止条目,而不向用户
              询问。

             这个选项对C++程序非常有用,它打印出编译器调整过的名字。

             注意打印出来的禁止条目是尽可能的特定的。如果需要把类似的条目归纳
              起来,比如在函数名中添加通配符。并且,有些时候两个不同的错误也会
              产生同样的禁止条目,这时Valgrind就会输出禁止条目不止一次,但是在
              禁止条目的文件中只需要一份拷贝(但是如果多于一份也不会引起什么问
              题)。并且,禁止条目的名字像<在这儿输入一个禁止条目的名字>;名字并
              不是很重要,它只是和-v选项一起使用打印出所有使用的禁止条目记录。

       --db-attach= [default: no]
              当这个选项打开时,Valgrind将会在每次打印错误时暂停并打出如下
              一行:

                  ---- Attach to debugger ? --- [Return/N/n/Y/y/C/c] ----

             按下回车,或者N、回车,n、回车,Valgrind不会对这个错误启动调试器。

             按下Y、回车,或者y、回车,Valgrind会启动调试器并设定在程序运行的
              这个点。当调试结束时,退出,程序会继续运行。在调试器内部尝试继续
              运行程序,将不会生效。

             按下C、回车,或者c、回车,Valgrind不会启动一个调试器,并且不会再
              次询问。

             注意:--db-attach=yes与--trace-children=yes有冲突。你不能同时使用
              它们。Valgrind在这种情况下不能启动。

              2002.05:这是一个历史的遗留物,如果这个问题影响到你,请发送邮件并
              投诉这个问题。

              2002.11:如果你发送输出到日志文件或者到网络端口,我猜这不会让你有
              任何感觉。不须理会。

       --db-command= [default: gdb -nw %f %p]
              通过--db-attach指定如何使用调试器。默认的调试器是gdb.默认的选项
              是一个运行时扩展Valgrind的模板。 %f会用可执行文件的文件名替换,
              %p会被可执行文件的进程ID替换。

             这指定了Valgrind将怎样调用调试器。默认选项不会因为在构造时是否检
              测到了GDB而改变,通常是/usr/bin/gdb.使用这个命令,你可以指定一些
              调用其它的调试器来替换。

             给出的这个命令字串可以包括一个或多个%p %f扩展。每一个%p实例都被
              解释成将调试的进程的PID,每一个%f实例都被解释成要调试的进程的可
              执行文件路径。             

       --input-fd= [default: 0, stdin]
              使用--db-attach=yes和--gen-suppressions=yes选项,在发现错误时,
              Valgrind会停下来去读取键盘输入。默认地,从标准输入读取,所以关闭
              了标准输入的程序会有问题。这个选项允许你指定一个文件描述符来替代
              标准输入读取。

       --max-stackframe= [default: 2000000]
              栈的最大值。如果栈指针的偏移超过这个数量,Valgrind则会认为程序是
              切换到了另外一个栈执行。

             如果在程序中有大量的栈分配的数组,你可能需要使用这个选项。
              valgrind保持对程序栈指针的追踪。如果栈指针的偏移超过了这个数量,
              Valgrind假定你的程序切换到了另外一个栈,并且Memcheck行为与栈指
              针的偏移没有超出这个数量将会不同。通常这种机制运转得很好。然而,
              如果你的程序在栈上申请了大的结构,这种机制将会表现得愚蠢,并且
              Memcheck将会报告大量的非法栈内存访问。这个选项允许把这个阀值设置
              为其它值。

             应该只在Valgrind的调试输出中显示需要这么做时才使用这个选项。在这
              种情况下,它会告诉你应该指定的新的阀值。

             普遍地,在栈中分配大块的内存是一个坏的主意。因为这很容易用光你的
              栈空间,尤其是在内存受限的系统或者支持大量小堆栈的线程的系统上,
              因为Memcheck执行的错误检查,对于堆上的数据比对栈上的数据要高效
              很多。如果你使用这个选项,你可能希望考虑重写代码在堆上分配内存
              而不是在栈上分配。

 

工作原理简介:

valgrind被设计成非侵入式的,它直接工作于可执行文件上,因此在检查前不需要重新编译、连接和修改你的程序。要检查一个程序很简单,只需要执行下面的命令就可以了

 

valgrind --tool=tool_name program_name

 

比如我们要对ls -l命令做内存检查,只需要执行下面的命令就可以了

 

valgrind --tool=memcheck ls -l

 

不管是使用哪个工具,valgrind在开始之前总会先取得对你的程序的控制权,从可执行关联库里读取调试信息。然后在valgrind核心提供的 虚拟CPU上运行程序,valgrind会根据选择的工具来处理代码,该工具会向代码中加入检测代码,并把这些代码作为最终代码返回给valgrind核 心,最后valgrind核心运行这些代码。

 

不同工具间加入的代码变化非常的大。在每个作用域的末尾,memcheck加入代码检查每一片内存的访问和进行值计算,代码大小至少增加12倍,运行速度要比平时慢25到50倍。

 

valgrind模拟程序中的每一条指令执行,因此,检查工具和剖析工具不仅仅是对你的应用程序,还有对共享库,GNU C库,X的客户端库都起作用。

 

 

 

一些打印信息的解释:

分析输出的调试信息
==3908== Memcheck, a memory error detector.
==3908== Copyright (C) 2002-2007, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==3908== Using LibVEX rev 1732, a library for dynamic binary translation.
==3908== Copyright (C) 2004-2007, and GNU GPL'd, by OpenWorks LLP.
==3908== Using valgrind-3.2.3, a dynamic binary instrumentation framework.
==3908== Copyright (C) 2000-2007, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==3908== For more details, rerun with: -v
==3908==
--3908-- DWARF2 CFI reader: unhandled CFI instruction 0:50
--3908-- DWARF2 CFI reader: unhandled CFI instruction 0:50
/*数组越界错误*/
==3908== Invalid write of size 4     
==3908==    at 0x8048384: f (test.c:6)
==3908==    by 0x80483AC: main (test.c:11)
==3908==  Address 0x400C050 is 0 bytes after a block of size 40 alloc'd
==3908==    at 0x40046F2: malloc (vg_replace_malloc.c:149)
==3908==    by 0x8048377: f (test.c:5)
==3908==    by 0x80483AC: main (test.c:11)
==3908==
==3908== ERROR SUMMARY: 1 errors from 1 contexts (suppressed: 14 from 1)
==3908== malloc/free: in use at exit: 40 bytes in 1 blocks.
==3908== malloc/free: 1 allocs, 0 frees, 40 bytes allocated.
==3908== For counts of detected errors, rerun with: -v
==3908== searching for pointers to 1 not-freed blocks.
==3908== checked 59,124 bytes.
==3908==
==3908==
/*有内存空间没有释放*/
==3908== 40 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1
==3908==    at 0x40046F2: malloc (vg_replace_malloc.c:149)
==3908==    by 0x8048377: f (test.c:5)
==3908==    by 0x80483AC: main (test.c:11)
==3908==
==3908== LEAK SUMMARY:
==3908==    definitely lost: 40 bytes in 1 blocks.
==3908==      possibly lost: 0 bytes in 0 blocks.
==3908==    still reachable: 0 bytes in 0 blocks.
==3908==         suppressed: 0 bytes in 0 blocks

 

 

本文转载自:https://blog.csdn.net/Primeprime/article/details/79539504

shzwork
粉丝 12
博文 723
码字总数 10605
作品 0
厦门
私信 提问
Ubuntu下使用valgrind所遇问题

一、Valgrind的安装 a、直接使用sudo apt-get install valgrind b、valgrind官网下载http://valgrind.org/ #解压sudo tar xvf valgrind-3.8.1.tar.bz2 -C /home/worspace/ 安装 ./configurem......

地狱的烈火
2013/06/21
1K
0
PHP7 性能测试工具--md_xhprof

md_xhprof 是 PHP性能测试工具 xhprof 的升级版,与 PHP7 配合使用。 #使用时需要设置环境变量export USEZENDDTRACE=1 安装 # 快速安装 curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/midok...

midoks
2016/12/18
994
0
Centos下Valgrind使用与安装

第一步: 获取Valgrind 包 可以先使用浏览器访问http://valgrind.org/downloads/查看当前版本 wget http://valgrind.org/downloads/valgrind-3.10.1.tar.bz2 第二步: 将下载的文件解压 tar ...

shzwork
05/05
2
0
Linux下检测内存泄露的工具 valgrind

参考:http://www.cnblogs.com/sunyubo/archive/2010/05/05/2282170.html 几乎是照抄参考过来的,只不过后面自己调试一下代码。 这里主要介绍Valgrind的一些简单用法。更多详细的使用方法可以...

xcywt
2018/03/08
0
0
64位LINUX下如何安装32位valgrind,并对32位应用程序进行内存检查

1. 到www.valgrind.org下载最新版valgrind-3.12.0.tar.bz2 2. 解压安装包:tar –jxvf valgrind-3.12.0.tar.bz2 3. 解压后生成目录valgrind-3.12.0 4. cd valgrind-3.12.0 5. 运行./autogen......

Wang_Peter
2018/01/18
721
3

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

为什么要在网站中应用CDN加速?

1. 网页加载速度更快 在网站中使用CDN技术最直接的一个好处就是它可以加快网页的加载速度。首先,CDN加速的内容分发是基于服务器缓存的,由于CDN中缓存了不少数据,它能够给用户提供更快的页...

云漫网络Ruan
36分钟前
7
0
亚玛芬体育(Amer Sports)和信必优正式启动合作开发Movesense创新

亚玛芬体育和信必优正式启动合作开发Movesense创新,作为亚玛芬体育的完美技术搭档,信必优利用Movesense传感器技术为第三方开发移动应用和服务。 Movesense基于传感器技术和开放的API,测量...

symbiochina88
47分钟前
4
0
创龙TI AM437x ARM Cortex-A9 + Xilinx Spartan-6 FPGA核心板规格书

SOM-TL437xF是一款广州创龙基于TI AM437x ARM Cortex-A9 + Xilinx Spartan-6 FPGA芯片设计的核心板,采用沉金无铅工艺的10层板设计,适用于高速数据采集和处理系统、汽车导航、工业自动化等领...

Tronlong创龙
47分钟前
4
0
好程序员Java学习路线分享MyBatis之线程优化

  好程序员Java学习路线分享MyBatis之线程优化,我们的项目存在大量用户同时访问的情况,那么就会出现大量线程并发访问数据库,这样会带来线程同步问题,本章我们将讨论MyBatis的线程同步问...

好程序员官方
53分钟前
6
0
IDEA 自定义方法注解模板

IDEA 自定义方法注解模板 1、使用效果 /*** 计算交易费用* @Author wangjiafang* @Date 2019/9/11* @param feeComputeVo* @return*/@PostMapping("/v1/fee_compute")public ApiResp......

小白的成长
53分钟前
6
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部