Windows/Linux下C/C++内存泄露检测工具

一 Window下的内存泄露检测(以VC++环境为例）

灵活自由是C语言的一大特色，但这个特色也难以避免的带来一些副作用，比如内存泄露。众所周知，内存泄露的问题比较复杂，程序正常运行时你看不出它有任何异常，但长时间运行或在特定条件下特定操作重复多次时，它才暴露出来。所以，内存泄露往往是难以发现，也难以定位解决的。

Visual Leak Detector（VLD）是一款用于Visual C++的免费的内存泄露检测工具，用户可从下载，该软件以库形式与用户的被测工程一起使用，由于VLD是按LGPL（GNU LESSER GENERAL PUBLIC LICENSE）协议对外开源，所以使用VLD是安全的，不必担心版权问题。

使用VLD

先从网站下载VLD的zip包，当前最高版本是V1.0，解压后得到vld.h、vldapi.h、vld.lib、vldmt.lib、vldmtdll.lib、dbghelp.dll等文件，把这些所有.h头文件拷贝到VC默认的include目录下，将所有.lib文件拷贝到VC默认的lib目录下，安装工作就完成了。

使用VLD很简单，只须在包含入口函数的CPP或C文件中把vld.h头文件包含进来即可。该include语句要求放在最前面，如果当前工程定义预编译head文件（如stdafx.h），则放在“#include <stdafx.h>”语句之后就可以了。之后正常编译、按Debug方式运行被测程序，等程序运行结束时，查阅VC的output窗口，会有“Visual Leak Detector is now exiting.”一句打印信息，在这条件信息之前，如果当前程序没有内存泄露会有“No memory leaks detected.”信息打印，但如果有内存泄露，将有类似如下信息打印：

    C:\VcTester21\sample\vc6\SampleMain.c (80): main

    crt0.c (206): mainCRTStartup

    0x7C816FD7 (File and line number not available): RegisterWaitForInputIdle

  Data:

      CD CD CD CD    CD                    ........ ........

   

Visual Leak Detector detected 1 memory leak.

这个信息指明当前发生内存泄露所在的函数及源文件行号，泄露内存块的地址、长度及当前内存值。用鼠标双击指示源码行的提示信息，VC即自动跳转到相应代码行，我们就很方便的知道是哪一行出错了。

可以看出，VLD用起来很简单，对它的实现原理感兴趣的朋友可以阅读VLD源码，也可参考dofty的文章：使用Visual Leak Detector检测内存泄露。

二 Linux下的内存泄露检测（valgrind）

Valgrind 是在linux系统下开发应用程序时用于调试内存问题的工具。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。

以上内容收集自Internet

   它的官方网址是 

   下载最新版本的Valgrind，目前是3.2.0。 wget

   按照里面的README提示，采用标准gnu软件安装方式，./configure — make —- makeinstall，安装后，输入valgrind ls -l 验证一下该工具是否工作正常（这是README里面的方法，实际上是验证一下对ls -l命令的内存检测），如果你看到一堆的信息说明你的工具可以使用了。

初次使用

编译如下代码: gcc -Wall example.c -g -o example

#include <stdlib.h>void f(void){ int* x = malloc(10 * sizeof(int)); x[10] = 0; // problem 1: heap block overrun} // problem 2: memory leak -- x not freedint main(void){ f(); return 0;}

     注意：gcc 的-g 选项让Valgrind调试输出时指出相应信息的代码所在的行号。

valgrind --tool=memcheck --leak-check=yes ./example

==6742== Memcheck, a memory error detector for x86-linux.

==6742== Copyright (C) 2002-2004, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.

==6742== Using valgrind-2.2.0, a program supervision framework for x86-linux.

==6742== Copyright (C) 2000-2004, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.

==6742== For more details, rerun with: -v

==6742==

==6742== Invalid write of size 4

==6742==    at 0x8048384: f (example.c:6)

==6742==    by 0x80483AC: main (example.c:12)

==6742== Address 0x1B908050 is 0 bytes after a block of size 40 alloc'd

==6742==    at 0x1B904984: malloc (vg_replace_malloc.c:131)

==6742==    by 0x8048377: f (example.c:5)

==6742==    by 0x80483AC: main (example.c:12)

==6742==

==6742== ERROR SUMMARY: 1 errors from 1 contexts (suppressed: 12 from 1)

==6742== malloc/free: in use at exit: 40 bytes in 1 blocks.

==6742== malloc/free: 1 allocs, 0 frees, 40 bytes allocated.

==6742== For counts of detected errors, rerun with: -v

==6742== searching for pointers to 1 not-freed blocks.

==6742== checked 1360800 bytes.

==6742==

==6742==

==6742== 40 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1

==6742==    at 0x1B904984: malloc (vg_replace_malloc.c:131)

==6742==    by 0x8048377: f (example.c:5)

==6742==    by 0x80483AC: main (example.c:12)

==6742==

==6742== LEAK SUMMARY:

==6742==    definitely lost: 40 bytes in 1 blocks.

==6742==    possibly lost:   0 bytes in 0 blocks.

==6742==    still reachable: 0 bytes in 0 blocks.

==6742==         suppressed: 0 bytes in 0 blocks.

==6742== Reachable blocks (those to which a pointer was found) are not shown.

==6742== To see them, rerun with: --show-reachable=yes

   上面的C程序存在两个错误：1. 数组下标越界；2. 分配的内存没有释放，存在内存泄露的问题。对于错误1，看Valgrind的调试信息片断

==6742== Invalid write of size 4

==6742==    at 0x8048384: f (example.c:6)

==6742==    by 0x80483AC: main (example.c:12)

==6742== Address 0x1B908050 is 0 bytes after a block of size 40 alloc'd

==6742==    at 0x1B904984: malloc (vg_replace_malloc.c:131)

==6742==    by 0x8048377: f (example.c:5)

对于错误2，看这个

==6742== malloc/free: 1 allocs, 0 frees, 40 bytes allocated.

......

==6742== 40 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1

==6742==    at 0x1B904984: malloc (vg_replace_malloc.c:131)

==6742==    by 0x8048377: f (example.c:5)

==6742==    by 0x80483AC: main (example.c:12)

 

 

 其他方法：

1. 包含头文件和定义：
#define _CRTDBG_MAP_ALLOC
#include <stdlib.h>
#include <crtdbg.h>
如果定义了_CRTDBG_MAP_ALLOC，打印出来的是文件名和行数等更加直观的信息。

2. 方法一
在程序入口写几个语句：
int tmpFlag = _CrtSetDbgFlag( _CRTDBG_REPORT_FLAG );
tmpFlag |= _CRTDBG_LEAK_CHECK_DF;
_CrtSetDbgFlag( tmpFlag );
程序退出时，如果发现有内存泄漏，会自动在DEBUG OUTPUT窗口和DebugView中输出内存泄漏信息。

3. 方法二
在程序任何地方用以下语句：
_CrtDumpMemoryLeaks();
随时检测打印内存泄漏信息，如果有的话。不过此用法有个局限，对于一些全局函数，如果初始化时申请了内存，到程序结束时候才释放，此函数会一直把新申请的内存当作泄漏来对待。

4. 方法三
使用_CrtMemCheckpoint方法，在某段程序中统计泄漏信息。如下：
_CrtMemState s1, s2, s3;
_CrtMemCheckpoint( &s1 );

// 程序段1：DO SOMETHING
_CrtMemCheckpoint( &s2 );
if ( _CrtMemDifference( &s3, &s1, &s2) ) 
  _CrtMemDumpStatistics( &s3 );
可以统计程序段1中是否发生了内存泄漏。